Violation de la regle de hund, transitions de spin photo-induites, relaxation de spin, principe de superposition dans le fondamental des ions du groupe du fer. Applications potentielles : stockage de l'information et lasers

Breaking of hund's rule, spin cross-overs photo-induced, spin relaxation, superposition model in fundamental of iron-group ions. Potential applications: data storage and lasers

• Auteur / Autrice : NOURA AYAD
• Direction : Jean Claude Fayet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Le Mans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effet tunnel

Résumé

Pour les ions du groupe du fer dans les oxydes, le fondamental obeit a la regle de hund: spin maximum, qui est extremement forte. Ainsi fe#3#+ possede un spin 5/2, avec les consequences que l'on sait pour les aimants isolants. La regle de hund est brisee dans certaines series de complexes moleculaires (thiocarbonates) ou biologiques (proteines) ou le niveau fondamental est a la limite de la bistabilite entre deux valeurs du spin, et ou l'on peut effectuer des transitions de spin par voie chimique ou par variation d'agents exterieurs (temperature, ph) et conferer a ces systemes un effet memoire. Ces systemes sont tres etudies dans la mesure ou ils permettent d'entrevoir le stockage d'informations sur des edifices moleculaires. Nous montrons que de tels systemes se forment spontanement dans les cristaux mineraux les plus simples: les fluorures cubiques d'alcalins et d'alcalino-terreux (prepares par j. Y. Gesland ou par g. Niesseron) naturellement contamines par de l'oxygene et des ions de transition. Le media pour les transitions de spin, et par suite pour l'adressage et la lecture d'information est la lumiere. Il s'agit donc d'embryons de systemes intermediaires entre les disques durs magnetiques et les cd rom. Notre argumentation est basee sur une etude spectroscopique detaillee de defauts paramagnetiques dans balif#3. L'un d'eux (fe#3#+: s = 3/2) possede le meme environnement que le cuivre dans les sites plans carres des supraconducteurs (ybacuo) pour lesquels la violation sous-jacente de la regle de hund participe a l'elimination de l'antiferromagnetisme collectif, condition de la supraconductivite. Ce defaut possede egalement des temps de relaxation tres longs, analogues a ceux du rubis, et par suite permette d'envisager la realisation de masers accordables en bandes sub-centimetrique