TRANSITION DE PHASE DANS LES COMPOSÉS CuS₂ ET CuSe₂ A STRUCTURE PYRITE

Résumé
CuS₂ et CuSe₂ sont tous deux des composés métalliques (supraconducteurs au-dessous de T_sc ≈ 2 K [1]. Synthétisés sous haute-pression, ils cristallisent dans la structure pyrite (Pa₃). Dans le cas de CuS₂, nous avons mis en évidence une transition du second ordre à T_Q = 160 K caractérisée par : (1) une forte augmentation de la largeur de raie RMN du cuivre, (2) une décroissance de la susceptibilité magnétique, (3) un changement de pente de la résistivité et du paramètre en fonction de la température. Nous attribuons ces anomalies, analogues à celles observées dans les dichalcogénures lamellaires [2] (NbSe₂, TaS₂, TaSe₂), à l'existence d'ondes de densité de charges ; une transition structurale a d'ailleurs été mise en évidence pour T < T_Q [3]. Nous avons également observé une transition du premier ordre à T_R = 47 K, celle-ci est caractérisée par un saut du paramètre cristallin (Ɗa = 0.001 2 Å) et un pic de la susceptibilité. Dans le cas des composés CuSe₂ nous avons mis en évidence des effets importants associés à la présence de lacunes dont la concentration peut être modifiée en changeant les conditions de synthèse sous pression. Les composés fortement lacunaires présentent en dessous de 31 K les propriétés d'un ferromagnétique faible. Cette transition magnétique s'accompagne d'une diminution de l'intensité des raies RMN du cuivre et du sélénium qui peut s'interpréter dans un modèle phénoménologique d'environnement local.

Abstract
CuS₂ and CuSe₂ both are metallic compounds (superconductors below T_sc ≈ 2 K) [1]. They crystallize (under high pressure) in the Pa₃ pyrite structure. The occurence of a charge density wave in CuS₂ is suggested from the results of our experimental study : a second order transition occurs at T_Q = 160 K which is characterized by a strong increase of the Cu NMR line width an a decrease of the bulk susceptibility ; changes in the slopes da/dT (lattice parameter) and dρ/dT (electrical resistivity) are also observed at this temperature. These effects have already been observed in layered dichalcogenides (NbSe₂, TaS₂, TaSe₂) and are attributed to a C.D.W. [2] ; this is in agreement with the observation by electron-microscopy of structural transition in CuS₂ below T_Q [3]. A first order transition is also observed at T_R = 47 K as indicated by a jump of the lattice parameter (Ɗa= 0.001 2Å) and a peak of the bulk susceptibility. In CuSe₂ compounds strong effects associated with the presence of vacancies, are observed : stoichiometric compounds can be synthetized with various vacancies concentrations according to the temperature at which the high pressure synthesis is performed. Compounds presenting a high vacancies concentration exhibit a magnetic transition : below T_c = 31 K a weak magnetic moment is detected by magnetization measurements ; the temperature dependence of magnetization suggests the occurence of a weak ferromagnetic ordered state. The occurence of magnetism below T_c induces a decrease of the Cu and Se NMR line intensity ; the strength of this NMR wipe out is related to the vacancies concentration in a simple phenomenological model of local environment.