Contribution à l'étude des propriétés magnétiques et d'ondes de spin des alliages amorphes (Fe,Ni)BSi, (Fe,Ni,Mn)BSi, (Fe,Ni)CrBSi et (Fe,Cr)PCSi

Abstract

Le travail de recherche développé dans ce mémoire a trait à l’étude des propriétés magnétiques de quatre séries d’alliages à base de Fe. Ces propriétés englobent l’échange et l’anisotropie magnétiques ainsi quelles excitations collectives magnétiques, ou ondes de spin, dont peuvent être le siège ces matériaux. L’analyse de ces propriétés s’est appuyée sur différents modèles dont l’application est communément admise pour l’interprétation de telles propriétés. Dans le cadre de cette analyse, l’effet des éléments substituant le fer (Mn, Ni, Cr) ainsi que la nature des métalloïdes Si, B ou C et/ou P présents dans ces matériaux, a été suivie en fonction de leurs concentrations. Mn et Cr possèdent un caractère destructeur de l’échange contrairement à Ni. Cependant, ils favorisent l’anisotropie, alors que Ni la diminue. Les courbes d’évolution thermique de l’aimantation ont permis d’extraire des données relatives à ces courbes, les paramètres décrivant les ondes de spin existant dans ces matériaux. Une étude systématique de la variation le coefficient de dureté d’échange D, révèle un comportement linéaire par intervalles de Tc s’écartant de celui communément admis (classification de Luborsky) faisant l’hypothèse d’une variation linéaire de D sur toute la gamme des valeurs de Tc. Pour les composés (Fe,Ni,Mn)BSi, par contre, cette variation est linéaire et la droite la représentant sur l’intervalle des températures considéré passe par l’origine des coordonnées. Ce comportement a pu être interprété dans le cadre du modèle de Heisenberg pour un spin 1/2.