Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 32, Numéro C1, Février 1971
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970
Page(s) C1-246 - C1-247
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1971180
EXPOSÉS et COMMUNICATIONS présentés à la 7ème CONFÉRENCE INTERNATIONALE DE MAGNÉTISME 1970

J. Phys. Colloques 32 (1971) C1-246-C1-247

DOI: 10.1051/jphyscol:1971180

SPIN SCATTERING EFFECTS IN RARE EARTH METALS

J. J. RHYNE and J. R. CULLEN

U. S. Naval Ordnance Laboratory, White Oak, Silver Spring, Maryland, 20910


Résumé
On a effectué des mesures de résistivité Hall ρH dans Tb, Dy, et un alliage Gd-Dy. Les résultats ont été analysés en ce qui concerne les coefficients normal Ro et anormal Rs selon l'expression habituelle ρH = Ro B + Rs 4 πM. Dans Gd et Tb et dans l'alliage Gd-Dy, un accroissement anormal et un changement de signe du coefficient normal ont été observés entre 0,4 Tc et Tc (Ro n'a pu être obtenu dans Dy, le champ étant trop limité). Les valeurs de Ro obtenues à partir de la portion en champ fort de la courbe ρH en fonction de H ont été corrigées de l'effet de susceptibilité magnétique au-dessus de la saturation. Les valeurs de Ro obtenues au-dessus de Tc sont en bas accord avec celles à basse température. On a développé un modèle dans lequel Ro est relié à la dépendance en champ de la diffusion des électrons de conduction par les spins 4 f désordonnés au voisinage de Tc. Dans ce modèle, Rs doit dépendre linéairement du champ appliqué. Utilisant la méthode habituelle où Rs est indépendant du champ (au-dessus de Hsat) ce résultat se traduit par une augmentation de Ro qui est effectivement observée. Un effet analogue a été relevé dans les mesures de magnétorésistance sur Tb qui présente aussi une forte dépendance en température à l'approche de Tc. Ces résultats sont comparés aux dépendances en température calculées à partir du modèle de diffusion des soins désordonnés.


Abstract
Measurements have been made of the Hall resistivity ρH in the rare earth metals Tb, Dy, and in a Gd-Dy alloy. The data were analyzed for the normal (Ro) and extra-ordinary (Rs) Hall coefficients according to the conventional expression : ρH = Ro B + Rs 4 πM. In both the elements Gd and Tb and in the Gd-Dy alloy an anomalous increase in magnitude and a change of sign of the normal coefficient was observed between 0.4 Tc and Tc (Ro was not obtained in Dy due to field limitations). The Ro values obtained from the high field portion of the ρH vs H curves were corrected for the effect of the magnetic susceptibility above technical saturation. Values of Ro obtained from data above Tc were in close agreement with those at low T. A model has been developed which ascribes the Ro behavior to a field dependence of the scattering of conduction electrons by the disordered 4 f spins near Tc. In this picture Rs is expected to exhibit a linear dependence on applied field. Using the conventional treatment which considers Rs field independent (above Hsat) this result is manifested in an enhancement of Ro as observed. A similar effect has been observed in magnetoresistance measurements made in Tb which also show a strong temperature dependence on approach to Tc. These results are compared to the temperature dependences calculated from the spin-disorder scattering model.