Synthese et effet de l'insertion et de la substitution d'atomes (h, c et n) sur les caracteristiques cristallographiques et magnetiques des composes r#2fe#1#7

par MOHAMED ELLOUZE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe L'Héritier.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    L'effet d'une substitution limitee du fer par si, ti, mn, co dans les composes intermetalliques terre rarefer : r#2fe#1#7 (r designant ici y, nd, sm) a ete etudie sur des alliages prepares par fusion suivie de recuit. Il depend du rayon atomique et du magnetisme du substituant. La diffraction des rayons x montre que la symetrie rhomboedrique ou hexagonale est conservee. La maille cristalline est dilatee et/ou comprimee suivant le substituant. Le point de curie t#c, mesure a la balance thermomagnetique, s'eleve avec si, ti et co. L'aimantation a saturation, mesuree au magnetometre de foner, diminue avec si, ti et surtout mn. Avec mn le couplage des moments est antiparallele et la direction de facile aimantation devient parallele a l'axe c (k#1>0). Le cobalt eleve a la fois le point de curie et l'aimantation. La variation du volume de maille depend de la taille du substituant mais aussi de l'etat magnetique a la temperature des mesures. La diffraction de rayons x en temperature montre dans l'etat ordonne un coefficient de dilatation thermique negatif selon l'axe c, avec effet de type invar. Cette anomalie et la substitution preferentielle ou non en site 6c (4f) occupe par des paires d'atomes fe disposes en halteres privilegient l'allongement relatif de la maille suivant l'axe c. L'insertion du carbone par fusion h. F. Induit une transformation structurale dans les composes y-fe-si. L'introduction de l'hydrogene et de l'azote, au moyen de gaz sous pression avec activation thermique, conserve la symetrie cristalline et a ete etudiee par diffraction neutronique dans le cas de nd#2fe#1#6ti(h#y) et nd#2fe#1#6ti(n#y). Les atomes interstitiels h dans les composes substitues y-fe-ti et nd-fe-ti, c dans y-fe-si, n dans nd-fe-ti, nd-fe-co, nd-fe-mn et sm-fe-mn provoquent une dilatation de la maille s'accompagnant d'une elevation de t#c, forte mais moindre qu'en l'absence de substitution, avec des maximums pour y#2fe#1#5#,#5si#1#,#5c#1#,#5 et nd#2fe#1#4co#3n#y. Dans tous les cas etudies l'aimantation augmente, ne depassant toutefois celle de l'alliage non substitue hydrure qu'avec y-fe-ti-h et nitrure qu'avec nd-fe-co-n. La constante d'anisotropie k#1 est positive dans sm-fe-mn-n.


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  • Détails : 348 P.
  • Annexes : 230 REF.

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