Etude des Langasites magnétiques:<br />De la frustration magnétique au multiferroïsme

• Main Author: Marty, Karol
• Language: FRE
• Published: 2008
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; Langasites; Frustration magnétique; Champ Cristallin; Multiferroïsme; Couplage magnéto-électrique; Non centro-symétrie; Torsion des chemins d'échange; Chiralité magnétique; Hélicité magnétique; Mono-domaine
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351575; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/15/75/PDF/TheseKarol.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/15/75/ANNEX/TheseKarol.ppt

Cette thèse présente les résultats des synthèses et études structurales et physiques de Langasites à réseaux magnétiques. D'une part, concernant le composé Pr3Ga5SiO14 à réseau magnétique topologiquement équivalent au réseau kagomé, il a été montré par des calculs de champ cristallin que les propriétés telles que la chaleur spécifique, les niveaux d'énergie mesurés en diffusion inélastique des neutrons, et la susceptibilité magnétique (changement d'anisotropie à 130K) sont gouvernées par une physique d'ions libres sans interactions. L'origine du signal magnétique dynamique observé en echo de spin reste encore inexpliquée. L'étude de la Langasite à réseau kagomé de Sm est rendue complexe par la forte absorption des neutrons par les noyaux de samarium et à la proximité du multiplet fondamental avec les niveaux excités. D'autre part, il a été montré que les composés A3BFe3D2O14 (A=Ba,Sr,Ca ; B=Nb,Ta,Sb ; D=Si,Ge) à réseau triangulaire de triangles de cations Fe3+ s'ordonnent magnétiquement à 35K pour les composés au Sb, 26K sinon, engendrant une structure à moments magnétiques dans le plan triangulaire, orientés à 120° dans chaque triangle, et modulée hélicoïdalement dans la direction perpendiculaire. Des calculs de champ moyen ont montré que la structure cristallographique chirale entraînant une torsion des chemins d'échange implique la corrélation directe entre chiralité et hélicité magnétiques. La diffraction de neutrons polarisés sur monocristal montre en plus que la structure est magnétiquement ferrochirale et mono domaine en hélicité. Des mesures d'évolution thermique de la constante diélectrique indiquent un effet magnétoélectrique à la transition magnétique.