Date : 2006
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Ce travail est consacré à l'étude de la frustration magnétique dans les composés spinelles : GeCo204 et GeNi204. Le premier chapitre consiste en une introduction à la frustration magnétique et à la structure cristallographique des composés spinelles. Le second chapitre décrit les techniques expérimentales mises en œuvre pour étudier ces composés, et présente plus particulièrement une méthode de mesure d'aimantation par couple, développée au cours de la thèse. Grâce à des considérations sur les différents chemins d'échanges électroniques et sur les règles d'Anderson, Goodenough, Kanamori, nous avons déterminé les interactions magnétiques importantes pour l'établissement d'un ordre à longue portée (annexe A et B). Elles sont confrontées aux résultats expérimentaux obtenus au cours de cette thèse par différentes techniques: aimantation en champs magnétiques intenses, diffraction de rayons X, diffraction de neutrons, et EXAFS (troisième chapitre). Enfin un modèle en champ moyen, couplé à des simulations Monte Carlo, permet d'expliquer ces résultats expérimentaux et met en avant la frustration d'interaction et la frustration géométrique qui ont lieu dans ces deux spinelles. On montre ainsi que l'ordre magnétique commun à ces deux composés est accompagné d'une levée de la frustration magnétique et que la modélisation de leur propriétés magnétiques nécessite la prise en compte d'interactions magnétiques souvent négligées à cause de la grande distance entre les atomes concernés.
Résumé / Abstract : This study is devoted to the magnetic frustration in the spinel compounds GeCo204 and GeNi204. The first chapter is an introduction to magnetic frustration and the crystallographic structure ofthese spinels. The second chapter describes the differen experimental techniques used with more details for the magnetization measurement setup using a torque method developped during this work. Knowing the various electronic exchange paths and the Anderson, Goodenough, Kanamori rules, we have determined the dominating magnetic interactions responsible for the long range order (Appendix A and B). They are consistent with the experimental results obtained using magnetization measurements under high magnetic fields, X rays and neutrons diffraction measurements, and EXAFS measurements (third chapter). A mean field modelisation, coupled with Monte Carlo simulations, can explain these experimental results and allows us to point out the magnetic frustration taking place in both compounds. We have demonstrated that the long range magnetic order lifts partially this frustration and that any model built to describe the magnetic properties of these compounds should inc1ude magnetic interactions between far away neighbours, which are often neglected.