Spectroscopie d'absorption x et dichroisme circulaire magnetique de rayons x : outils d'etude des proprietes magnetiques et de la structure electronique des solides. application aux perovskites magnetoresistantes

par Olivier Toulemonde

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Francis Studer.

Soutenue en 1999

à Caen .

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Résumé

Les systemes ln 0. 7a 0. 3mno 3 et ln 0. 5ca 0. 5mn 1 xb xo 3 presentent tout les aspects du comportement magnetique et de transport des oxydes de manganese a magnetoresistance geantes. Ils ont ete ainsi etudies de facon systematique. Tout d'abord, l'etude de spectres d'absorption de rayons x en fonction de la taille des cations en site a de la perovskite, aux seuils l 2 , 3 du manganese et k de l'oxygene de composes ln 0. 7a 0. 3mno 3 nous a permis de correler au passage de la transition metal/isolant, l'observation de modifications de structures fines a des variations structurales locales et moyennes autour du manganese. L'observation par spectroscopie d'absorption de rayons x d'une variation jahn-teller statique et/ou dynamique fut alors avancee en correlation avec des etudes de diffractions de neutrons. Puis, les etudes de dichroisme circulaire magnetique aux seuils m 4 , 5 des terres rares ont demontre l'existence d'un ordre ferromagnetique sur les ions sondes. En considerant l'effet de desordre nucleaire des ions sur le site a de la perovskite, il en resulte un desordre magnetique dont les effets sur les proprietes de transport ont ete discutes. Enfin, les variations de proprietes physiques induits par dopage du site b de manganites ln 0. 5ca 0. 5mno 3 presentant un ordre de charges ont ete abordees. Les mesures aux seuils k des elements de transition ont determine les etats de charges des dopants et mis en evidence une augmentation du rapport mn 4 +/mn 3 + par dopage. Les modifications des proprietes de transport ne sont alors expliquees que par une modification de la mobilite des porteurs par le dopant. Notre etude d'absorption de rayons x aux seuils l 2 , 3 du manganese et des dopants, etablit que les mecanismes de transfert de charges (importants dans le cas du chrome et limites dans le cas du co et ni) associes au phenomene de double echange expliquent de facon satisfaisante les differences de couplages magnetiques observes par des experiences de dichroisme circulaire magnetique.

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