Effet de l'anisotropie sur le diagramme de phases d'un verre de spin en champ magnétique

Anisotropy effect on the phase diagram of spin glass in magnetic field

• Auteur / Autrice : Nadine de Courtenay
• Direction : Albert Fert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des solides
• Date : Soutenance en 1985
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Processus irréversibles

Anisotropie

Mots clés libres

Heisenberg

Couple magnétique

Cu Mn 1% Auₓ

Résumé

Alors que la théorie de champ moyen pour des verres de spin Heisenberg prédit une ligne de transition sous champ magnétique dite de Gabay-Toulouse (Tg – T ~ H²) correspondant à un gel des composantes transverses des spins, la plupart des expériences ont montré un comportement prévu pour des verres de spin Ising (ligne Tg– T ~ H²/³ dite d’Almeida-Thouless (A. T. )). Dans ce travail les diagrammes de phases en champ de divers verres de spin ont été étudié par des mesures de couple mécanique sensibles au gel transverse. L’étude a porté en particulier sur des alliages Cu Mn 1% Auₓ où le choix de la concentration d’Au permet de faire varier les forces d’anisotropies aléatoires. Nos mesures montrent l’influence de l’anisotropie aléatoire sur le diagramme de phases en champ magnétique des verres de spin. – A bas champ, la ligne d’irréversibilité est toujours de type A. T, cela dans un domaine de champ d’autant plus étendu que l’anisotropie est élevée ; ce résultat est en accord avec les modèles théoriques prédisant qu’à bas champ l’anisotropie transforme le comportement Heisenberg en comportement Ising. – un champ suffisamment élevé par rapport à l’anisotropie rétablit un comportement Heisenberg ; la ligne d’irréversibilité est alors une ligne de gel transverse qui apparaît dans les mesures de couple mais non dans les mesures d’aimantation. – la différence de comportement de la constante d’anisotropie à l’approche de la ligne d’irréversibilité dans les limites faible et forte anisotropie a également été abordée.

Whereas the mean field theories for Heisenberg spin glasses predict a transverse freezing phase transition on a Gabay-Toulouse line (Tg – T ~ H²), most experiments appear to be compatible with the mean fields model line for Ising spin glasses (de Almeida – Thouless line (AT) : Tg - T ~ H²/³). We have used torque measurements, which are sensitive to transverse freezing, to determine the field dependance of the spin glass freezing temperature, focusing in particular on Cu Mn 1% Auₓ alloys, where the Au impurities enhance the random anisotropy forces. We find that the irreversibility onset lines show a strong anisotropy dependance. At low fields the irreversibility line is always of the A-T type. This behaviour extends to higher fields as the anisotropy is increased. This result is consistent with recent mean-field calculations predicting that at low fields the presence of anisotropy changes Heisenberg into Ising behaviour. As the field/anisotropy ratio increases, there is a crossover to Heisenberg behaviour whit transverse freezing only, crossover which appears in torque but not in magnetization measurements. We have also studied the behaviour of the anisotropy constant K near the irreversibility line.