"Etude des propriétés magnétiques des composés mixtes Fe₁-xGaxF₃ et Fe₁-xCrxF₃ ( 0 ≤ x< 1 )

Abstract

L’étude des propriétés magnétiques des fluorures mixtes cristallins Fe₁₋xGaxF₃ et Fe₁₋xCrxF₃ (0 ≤ x < 1) fait l’objet de ce mémoire. Ces composés obtenus par réaction à l’état solide cristallisent dans le groupe d’espace R 3̅C, identique à r-FeF₃, r-GaF₃ et r-CrF₃. Le comportement magnétique de 5 compositions (x = 0.17, 0.33, 0.50, 0.67 et 0.83) a été suivi en fonction de la température par spectrométrie Mössbauer de Fe⁵⁷ et susceptibilité magnétique. A la différence des composés Fe-Ga, la série Fe-Cr révèle des comportements magnétiques singuliers (réentrance, spin-cluster) qui diffèrent selon la concentration. Néanmoins, les valeurs de υp et Tn obtenues sur les deux séries témoignent de la présence de frustration magnétique induite par la compétition d’intéractions entre premiers et seconds plus proches voisins. La mise en œuvre d’un programme de simulation de structure magnétique basé sur la méthode du refroidissement a conduit à une estimation des valeurs des interactions de superéchange J₁ et super-superéchange J₂ : dans le cas de r-FeF₃, la nature antiferromagnétique de ces deux contributions rend bien compte de la frustration magnétique mise en évidence expérimentalement. Finalement, les configurations magnétiques obtenues à OK pour un réseau cubique simple sont discutées en terme de frustration en fonction du rapport J₁/J₂.