Contribution à l'étude des propriétés structurales vibrationnelles et magnétiques du composé bidimensionnel KFeF4

par Anne Désert

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Alain Bulou et de Jean Nouet.

Soutenue en 1990

à Le Mans , en partenariat avec Laboratoire de physique de l'état condensé (Le Mans) (laboratoire) .

mots clés

• Fluoroferrate
• Ordre bidimensionnel
• Interactions magnétiques
• Mode mou
• Matière condensée
• Transitions de phases
• Spectroscopie Raman
• Feuilletages (mathématiques)
• Neutrons -- Diffusion
• Neutrons -- Diffraction
• Magnons

Résumé

Les études structurales du composé feuilleté KFeF4, effectuées par analyse thermique et diffraction de neutrons sur poudre ont monté qu'au-dessus de 400K (phase I) le groupe d'espace de KFeF4 est Bmmb. Aucune trace de la transition signalée à 563K n'a été trouvée. Au-dessous de 400K (phase II) du fait principalement de la rotation des octaèdres autour de l'axe [001], il apparait un doublement de la maille suivant a. Le groupe d'espace correspondant à la symétrie du cristal est alors Pcmn. Les modes de vibration et leur corrélation dans les différentes phases sont analysées par la théorie des groupes. L'étude par spectrométrie Raman en fonction de la température montre que : i) la transition I-II est liée à un mécanisme displacif, cette transition pourrait se faire, comme pour le composé RbAlF4, en deux temps par l'intermédiaire d'une phase I' désordonnée, ii) le mode de rotation des octaèdres lié à la transition martensitique (potentielle) s'amollit sensiblement à la transition. La structure magnétique de KFeF4 a été étudiée par diffraction de neutrons sur poudre. Il semble que seule la coexistence de deux phases (ferro et antiferro) puisse rendre compte des interactions magnétiques entre les plans. La courbe de dispersion des magnons obtenue par diffusion inélastique de neutrons fait apparaître des interactions fortes dans les plans et beaucoup plus faibles entre les plans. Le gap observé est anormalement élevé. L'anisotropie qui en découle est en partie seulement expliquée par les interactions dipolaires magnétiques.

Titre traduit

Structural, vibrational and magnetic studies of the two dimensional compound KFeF4

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