Effets magnétostrictifs spontanés de quelques composés des terres rares

Abstract

X-ray measurements as a function of the temperature of the crystal lattice parameters of EuO and EuS reveal a volume reduction of 0.3% and 0.12%, respectively, when these crystals are cooled through the Curie temperature. This contraction can be assigned to the exchange-striction and the relative volume variation is proportional to the spin correlation function. Within the molecular field approximation, this magnetoelastic interaction is described by the relationT _C=T ₀[1+β(V−V ₀)/V ₀]. For EuO and EuS the values of the magnetoelastic interaction parameterβ are −3.5 and −6.4, respectively, in agreement with the values derived from measurements of the pressure dependence of the Curie temperature. No anomaly of the expansion coefficient has been detected in the EuSe and EuTe compounds.

Résumé

La mesure des paramètres des réseaux cristallins des semi-conducteurs ferromagnétiques EuO et EuS, à basse température, révèle que le volume de ces cristaux est réduit de 3, respectivement de 1,2‰, lorsqu'ils sont refroidis au-dessous de leur température de Curie. Cette contraction est attribuée à la magnétostriction d'échange et la variation relative de volume est proportionnelle à la fonction de corrélation des spins. Dans l'approximation du champ moléculaire, cette interaction magnétoélastique peut être représentée par la relationT _C=T ₀[1+β(V−V ₀/V ₀]. Pour EuO et EuS, les valeurs du paramètre d'interaction magnétoélastiqueβ sont respectivement −3,5 et −6,4, en accord avec les valeurs dérivées des mesures du point de Curie en fonction de la pression. Aucune anomalie d'expansion thermique n'a été décelée dans les combinaisons EuSe et EuTe.

Zusammenfassung

Die Messung der Gitterparameter der ferromagnetischen Halbleiter EuO und EuS bei tiefen Temperaturen zeigt, daß unterhalb der Curietemperatur eine Volumenkontraktion von 3 bzw. 1,2‰ auftritt. Die der spontanen Magnetostriktion zugeschriebene Volumenabnahme ist proportional zur Spinkorrelationsfunktion. In der Molekularfeldnäherung wird diese magnetoelastische Wechselwirkung durch das VerhältnisT _C=T ₀[1+β(V−V ₀)/V ₀] beschrieben. Für EuO und EuS sind die Werte des magnetoelastischen Parametersβ gleich −3,5 bzw. −6,4 und stimmen mit den Werten überein, die aus den Messungen der Druckabhängigkeit des Curiepunktes bestimmt wurden. Sowohl in EuSe als auch in EuTe wurden keine Anomalien der Gitterparameter gefunden.