Etude du magnétisme des systèmes géométriquement frustrés RMn2Hx : influence de la pression et des substitutions chimiques

Magnetic properties of the geometrically frustrated systems AMn2Hx : influence of pressure and chemical substitutions

• Auteur / Autrice : Paula Cadavez Peres
• Direction : Igor Goncharenko
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Hydrures

Frustration topologique

Diffraction de neutrons

Diffusion inélastique de neutrons

Pression hydrostatique

Liquide de spin

Résumé

Dans les hydrures de phases de laves AMN2Hy (A = Y ou terre rare magnétique), le réseau de l'hydrogène interagit fortement avec les réseaux magnétiques, en particulier avec celui topologiquement frustré du MN. Nous avons étudié l'ordre magnétique par diffraction et diffusion inélastique de neutrons, et avons observé une énorme richesse de comportements magnétiques pilotés par la présence ou non du magnétisme de la terre rare, le type de substitutions dans le réseau frustré Mn, la concentration H et surtout l'état d'ordre du réseau de l'hydrogène. Ce travail a révélé de nouvelles phases magnétiques, qui combinent un très haut degré de désordre à des températures d'ordre élevées. La pression induit dans ces composés désordonnés des effets spectaculaires: ségrégation chimique de l'hydrogène, transitions isostructurales ou encore stabilisation d'un nouveau type d'ordre magnétique à longue portée. Nous avons aussi effectué les premières mesures de diffraction de neutrons sous pression dans le système topologiquement frustré TB2TI2O7, qui présente un comportement liquide de spin, et observé l'apparition d'un ordre magnétique à longue portée.

In laves phases hydrides AMN2Hy (A = Y or magnetic rare earth), the hydrogen lattice strongly interacts with the magnetic sublattices, especially with the topologically frustrated MN lattice. We have studied the magnetic order by neutron diffraction and inelastic neutron scattering, and we have observed a great variety of magnetic behaviors controlled by the presence or not of rare earth magnetism, the substitutions in the frustrated MN sublattice, the H content and the amount of H order. This work has revealed new magnetic phases combining strong magnetic disorder and high ordering temperatures. Pressure induces fascinating features in these disordered compounds : chemical segregation of hydrogen, isostructural transitions or even the stabilisation of a new type of long range magnetic order. More-over, we have performed the first neutron diffraction study under pressure in the topologically frustrated compound TB2TI2O7, which shows spin liquid behaviour, and have observed the onset of long range magnetic order.