Fluctuations, frustration et dilution dans les compose srcr xga ( 1 2 x )o 1 9. Etude par diffusion de neutrons dans une large gamme dynamique

par CLAUDIA MONDELLI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN FRANCOIS LEGRAND.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le compose srcr xga 1 2 xo 1 9 (scgo) represente un bon exemple de systeme magnetique a basse dimensionalite et haute fluctuation. Scgo est un antiferromagnetique de type heisenberg avec de fortes interactions entre premiers voisins ( c w 500k) mais sans ordre a grande distance jusqu'a 100 mk. Les proprietes magnetiques de ce systeme sont associees a l'arrangement d'une majorite de spins de l'ion cr 3 + sur un sous-reseau hautement frustre (le pyrochlore slab) presentant un etat fondamental de type liquide de spin fortement degenere, mais avec certaines proprietes des verres de spin. Les moments magnetiques gelent vers t f4k, mais une large proportion des spins continuent a fluctuer a tres basse temperature. La nature de ce phenomene et l'identification microscopique des spins fluctuants demeurent des questions ouvertes. Le comportement exotique du scgo persiste en presence de fort desordre magnetique et reste a clarifier l'existence de la transition verre de spin pour le compose parfait (non synthetise). Mon travail a consiste a etendre la gamme d'investigation en energie et en temperature (ev a 10 mev, 100mk a 300k) et a etudier l'effet de la dilution magnetique, en utilisant la diffusion de neutrons. Nous avons mis en evidence 3 regimes magnetiques distincts : pour t<t f , on observe une reponse elastique bien marquee. Pour t>t f ,, le systeme presente des correlations dynamiques a courte portee. Pour t>50k, les correlations spatiales disparaissent graduellement et le systeme tend vers un comportement de type paramagnetique. Des echantillons avec differentes concentrations de cr ont ete synthetises pour etudier le role du desordre sur le phenomene de gel. Le moment moyen gele et t f baissent quand la dilution augmente (pour 7<x<8. 6), mais on observe une inversion de comportement pour x>8. 6. L'allure general de <m 2(t)> en fonction de la temperature ne change pas avec la dilution. Cela suggeste que le desordre magnetique n'influence pas fortement le phenomene de gel.


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  • Détails : 179 p.
  • Annexes : 101 ref.

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