Etude des pyrochlores géométriquement frustrés R2M2O7 (M=Sn ou Mo). Influence des substitutions chimiques et/ou de la pression appliquée

par Anca Mihaela Apetrei

Thèse de doctorat en Magnétisme

Sous la direction de Isabelle Mirebeau.

Soutenue en 2007

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Dans les oxydes R2M2O7, les deux ions R3+ (terre rare ou Y) et M4+ (M= métal sp ou de transition) occupent des réseaux pyrochlores géométriquement frustrés. Cette étude a pour objet l’analyse de deux types de systèmes: (i) Tb2Sn2O7, composé isolant dans lequel l’équilibre en énergie et l’état fondamental sont contrôlés par les interactions magnétiques entre les ions Tb3+ et (ii) la série (Tb1-xLax)2Mo2O7 (x=0-0. 2), caractérisée par la présence du magnétisme localisé du Tb3+ et de celui partiellement itinérant du Mo4+. Nous avons étudié l’ordre magnétique principalement par diffraction de neutrons et rotation et relaxation de spin du muon (SR), qui grâce à leur complémentarité fournissent une information microscopique précise à la fois sur les corrélations statiques et les fluctuations de spin. Sous l’effet de la substitution chimique et/ou de la pression appliquée nous avons observé une grande variété de comportements magnétiques en variant la température: des ordres à courte portée (liquides et verres de spin), ordre à longue portée original (“glace de spin ordonnée”) ou des phases mixtes. Nous avons tenté de comprendre dans chaque cas le rôle du magnétisme de la terre rare et/ou celui du métal de transition afin de déterminer comment les interactions magnétiques favorisent un état magnétique spécifique.

  • Titre traduit

    Study of the geometrically frustrated pyrochlores R2M2O7 (M=Sn or Mo). Influence of the chemical substitution and/or the applied pressure


  • Résumé

    In the oxides R2M2O7, both R3+ (rare earth or Y) and M4+ (M= sp or transition metal) form geometrically frustrated pyrochlore lattices. The object of the present study is the analyse of two types of systems: (i) Tb2Sn2O7, an insulating compound where the energy balance and the ground state are controlled by the magnetic interactions between Tb3+ ions only and (ii) (Tb1-xLax)2Mo2O7 (x=0-0. 2) series, having both localized Tb3+ and partially itinerant Mo4+ ions magnetism. We have studied the magnetic order mainly by neutron diffraction and Muon Spin Rotation and Relaxation (SR), which due to their complementarity yield a microscopic picture of both static spin correlations and spin fluctuations. Under the effect of chemical substitution and/or applied pressure we have observed a great variety of magnetic behaviours when varying temperature: short range orders (spin liquids or spin glasses), original long range order (“ordered spin ices”) or mixed phases. We have tried to understand in each case the role played by the rare earth and/or the transition metal ions in order to determine how the magnetic interactions favour a particular magnetic ground state.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (231p. )
  • Annexes : Bibliogr. p.173-180

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)107
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