Sur l'origine du ferromagnétisme dans les métaux de transition

Résumé
Les théories de Weiss et d'Heisenberg, qui supposent les porteurs magnétiques liés chacun à un atome déterminé, ne peuvent expliquer les nombres fractionnaires de porteurs par atome, les fortes chaleurs spécifiques de basses températures ni les observations faites récemment par diffraction de neutrons dans les métaux de transition ferromagnétiques (Fe, Co, Ni). L'approximation des bandes, introduite par Mott dans ce domaine, est plus satisfaisante à ce point de vue. Le ferromagnétisme aurait alors son origine dans les corrections à cette approximation dues aux corrélations à courtes distances entre porteurs. Nous montrons que cette interaction ne joue qu'entre porteurs situés dans un même atome, dont elle tend à aligner les spins, et comment elle peut se déduire des spectres atomiques. Nous justifions ainsi les calculs du point de Curie faits par Slater et par van Vleck. D'après ceux-ci, seuls peuvent être ferromagnétiques les métaux présentant une bande étroite. Le cas des alliages est envisagé. L'absence de ferromagnétisme dans les éléments lourds (Pd, Pt) est reliée à leur fort couplage spin-orbite. Ces considérations ne s'appliquent pas au cas du gadolinium, ni, vraisemblablement à celui des alliages d'Heusler.