Numéro
J. Phys. Radium
Volume 6, Numéro 3, mars 1945
Page(s) 71 - 87
DOI https://doi.org/10.1051/jphysrad:019450060307100
J. Phys. Radium 6, 71-87 (1945)
DOI: 10.1051/jphysrad:019450060307100

Sur la variation thermique du cycle d'hystérèse de quelques ferromagnétiques - III. Sur quelques combinaisons ferromagnétiques. Relation entre les anomalies thermiques et la structure cristalline

R. Forrer, R. Baffie et P. Fournier


Résumé
Les quatre combinaisons ferromagnétiques étudiées Fe3C, Fe2B, MnB et Fe2O3Cu0 sont toutes plus ou moins anisotropes, les trois dernières présentent en outre des points d'anomalie thermique. La mesure de l'anisotropie qui n'a pas pu être effectuée directement a été remplacée par celle du champ démagnétissant structural dont le coefficient Ns est donné par la tangente initiale de la courbe anhystérétique. Dans ces substances, étudiées toutes à l'état de poudre, se superpose au champ démagnétisant structural un assez notable champ démagnétisant dû au grain de la poudre; pour pouvoir l'évaluer on a fait son étude préliminaire en fonction de la forme des grains et de leur dilution. Les influences des impuretés ferromagnétiques ont également été étudiées, particulièrement pour le cas où le point de Curie de l'impureté est supérieur à celui de la substance principale. Une nouvelle méthode pour l'évaluation de l'importance de l'impureté a été donnée, basée sur la mesure de son champ démagnétisant. Retenons des résultats les suivants : L'aimantation rémanente relativement faible [FORMULE] (est souvent de l'ordre de o, I) est considérée comme caractéristique pour ces substances non cubiques et fortement anisotropes. L'aimantation dans un champ moyen dépend surtout de la grandeur du facteur démagnétisant structural Ns. Sa variation thermique est donc apparentée à celle de I/Ns Celle du champ coercitif hc par contre ressemble à celle de Ns. La grandeur magnétique la plus importante est donc le facteur démagnétisant structural Ns dont la variation thermique prend des aspects très différents pour les quatre substances étudiées. Il diminue avec la température pour Fe3C, montre un minimum à la température d'anomalie de Fe2 B, est très grand et monte vers l'infini au point de Curie pour Mn B et descend vers zéro à la température d'anomalie de Fe2O3CuO, en restant nul jusqu'à θ. Ces divers aspects dépendent probablement des diverses configurations des atomes dans le réseau cristallin. Les températures d'anomalie sont considérées comme températures limites de certains réseaux secondaires d'interaction électronique. En les traitant par la relation tA = F √N, on trouve un nombre d'interactions N qu'on cherche et qu'on réussit effectivement à localiser dans le réseau cristallin. Il en résulte que, tandis que les points de Curie proviennent des interactions entre atomes avec une certaine distance efficace (de l'ordre de 2,7 à 3,0 Å dans Fe et Mn) pour le ferromagnétisme, les températures d'anomalie sont dues à des interactions à plus courtes distances (de l'ordre de 2,3 Å à 2,5 Å). L'existence d'un champ coercitif exceptionnellement grand dans Fe20Cu0 qui ne l'est qu'au-dessous de la température d'anomalie doit trouver son explication dans l'installation d'un réseau d'interactions supplémentaires. Celui-ci à la possibilité de s'installer suivant plusieurs plans (111). On émet l'hypothèse qu'il s'installe dans des microdomaines de façon à y créer des déformations tout en laissant au grand cristal une symétrie pseudo-cubique. Ces déformations variant rapidement d'un point à l'autre, seraient alors à l'origine du grand champ coercitif.

PACS
7550C - Other ferromagnetic metals and alloys.

Key words
Hysteresis loop -- Thermal variation -- Ferromagnetic materials -- Demagnetizing field