Etude par diffusion elastique et inelastique de neutrons de systemes perovskites dopes au calcium la 1 - xca xmno 3 presentant des proprietes de magnetoresistance geante

par GAEL BIOTTEAU

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Fernande Moussa.

Soutenue en 2000

à Paris 7 .

mots clés

Résumé

Ce travail a ete consacre a l'etude experimentale des proprietes magnetiques statiques et dynamiques des composes la 1 xca xmno 3 faiblement dopes dans la phase isolante. L'etude de la structure magnetique nous a permis de construire jusqu'au dopage x = 0. 2 le diagramme de phase constitue de plusieurs phases magnetiques en fonction de la concentration et de la temperature, dont deux principales : une phase antiferromagnetique cantee en moyenne, pour 0 < x < 0. 125, et une phase ferromagnetique isolante pour 0. 125 x 0. 2. La nature de cet etat cante nous a partiellement ete revelee par des experiences de diffusion diffuse. En effet, ces mesures ont permis l'observation directe d'inhomogeneites ferromagnetiques statiques de petites tailles dans une matrice antiferromagnetique cantee. Ces polarons magnetiques ont une forme et une repartition anisotropes, refletant la structure antiferromagnetique de type a. L'evolution de leur taille caracteristique est faible avec la concentration et s'effectue principalement dans les plans (a,b) ferromagnetiques, l'antiferromagnetisme empechant leur developpement dans la direction c. L'etude de la dynamique de spin a permis de mettre en evidence la coexistence de deux excitations magnetiques, l'une attribuee au couplage de super echange et l'autre, mesuree a plus basse energie, au couplage de double echange induit par les inhomogeneites ferromagnetiques riches en trous. Lorsque l'ordre antiferromagnetique disparait a x = 0. 125, les regions riches en trous s'etendent a grande echelle, le seuil de coalescence etant depasse, et une seule branche d'onde de spin est observee presentant deux regimes en q, separes a la valeur q 0, par un brusque saut de l'energie. Le regime des petits q est attribue aux couplages de double echange a grande echelle dans les regions riches en trous qui ont percole et le regime des grands q aux couplages locaux de super echange entre les ions mn 3 +.

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