Interactions d'échange dans les composés magnétiques dilués à base de cobalt : zncote et cdcote

Exchange interaction in two cobalt based diluted magnetic compounds : zncote and cdcote

• Auteur / Autrice : Marcin Zielinski
• Direction : Claudette Rigaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Une étude des interactions d'échange dans deux familles de composés magnétiques dilués (dms), zncote et cdcote de faible concentration, est effectuée par l'analyse des spectres Zeeman de l'exciton, complètes par des mesures d'aimantation. L’aimantation de zncote (0-15 tesla) et de cdcote (0-5 tesla) s'explique quantitativement dans le cadre d'un modèle d'amas. L’aimantation des composes dilues est dominée par les contributions des ions isolés et paires troisièmes voisins. La contribution des ions isolés peut être traitée dans l'approximation du champ moléculaire, ou ajustée par une fonction brillouin modifiée. On montre que les deux approches sont parfaitement cohérentes. Les spectres Zeeman dans les composes zncote (1. 8 k, jusqu'a 6 tesla) sont bien expliqués dans l'approximation de champ moléculaire (modèle gaj-planel-fishman). La constante d'échange p-d (-3. 03 ev) excède largement les valeurs obtenues pour la plupart des dms, suggérant la nécessité de prendre en compte les corrections de diffusion multiple. Toutefois, les particularités du modèle de diffusion multiple ne sont pas observées dans zncote. La valeur élevée de la constante p-d pourrait résulter de la position du niveau d du cobalt par rapport à la bande de valence. Le spectre de l'exciton de cdcote (1. 6 k, jusqu'a 6 tesla) présente des particularités inexplicables par le modèle de champ moléculaire. Une analyse soigneuse dans le cadre du modèle complet de l'exciton a k=0 permet d'établir la constante d'échange pd (-2. 16 ev), met en évidence l'influence des contributions intrinsèques sur les états tectoniques et suggère l'existence d'un couplage d'échange électron-trou non négligeable. Un comportement analogue (séparation asymétrique des raies en champ) est observé dans un composé cdmnte très dilué. Cependant, une analyse plus détaillée, qui tient compte des effets polariton, semble nécessaire pour élucider quelques incohérences entre les spectres Zeeman cdcote en configurations faraday et voigt.