TRANSPORT DANS LES ALLIAGES MAGNÉTIQUES : LES ASYMÉTRIES DE DIFFUSION

Résumé
La diffusion d'électrons de conduction par des impuretés magnétiques présente diverses asymétries : la section efficace de diffusion est anisotrope (c'est-à-dire différente selon l'orientation du moment magnétique par rapport au courant), il y a un effet de diffusion "gauche" (déflexion des électrons vers la droite ou la gauche, skew scattering en anglais), il y a un effet de saut (déplacement latéral du centre de gravité d'un paquet d'onde). Ces asymétries se traduisent dans les propriétés de transport des alliages magnétiques : anisotropie de magnétorésistance, contribution à l'effet Hall.. . Un premier intérêt des asymétries de diffusion est qu'elles révèlent des composantes peu connues du couplage entre moments localisés et électrons d'un métal : par exemple l'étude de la magnétorésistance d'alliages de terres rares permet de déterminer la composante quadripolaire de l'interaction Coulombienne entre ions de terres rares et électrons de conduction. Les études des asymétries de diffusion sont ainsi complémentaires des études de magnétisme qui commencent à montrer l'importance des interactions quadrupolaires, et d'échange anisotrope dans 1es composés de terres rares. Les asymétries de diffusion sont également intéressantes dans le cas d'impuretés magnétiques de métaux de transition parce qu'elles permettent d'étudier le degré de blocage du magnétisme orbital ; les problèmes soulevés concernent l'origine d'un fort moment orbital dans certains alliages et l'effet Kondo pour le moment orbital. La référence [l] est un article de revue sur le sujet (avec, en particulier, une longue liste de références). Quelques erreurs sont à signaler dans ce papier : la constance du couplage quadripolaire d'ions de terres rares dans de l'or vaut d⁽²⁾ = 0,020 eV et non 0,049 eV ; de même les valeurs de E_quad, de la figure 6 sont à diviser par un facteur 2,4.

Abstract
The scattering of conduction electrons by magnetic impurities exhibits several asymmetries : the scattering cross-section is anisotropic (i.e. it depends on the direction of the magnetic moment with respect to the current), there is a skew scattering effect (electron deflection to the left or the right), there is a side-jump effect (side-displacement of the centre of mass of a wave packet). These asymmetries can be determined by magnetoresistance and Hall effect studies. The scattering asymmetries are of interest for determining some special aspects of the coupling between localized moments and conduction electrons of a metal. For example, the anisotropy of the cross-section of rare-earth impurities in noble metals allows to determine the Coulomb interaction of the conduction electron with the electric quadrupole of the 4f shell. Several recent experiments have shown that interactions between quadrupoles are important for the magnetic properties of rare-earth compounds and our results on the electron-quadrupole coupling should be helpful for this problem. The scattering asymmetries are also of interest for magnetic impurities of transition metals because they can reveal the unquenched orbital part of the magnetic moment. Pendent questions are the origin of a large orbital moment in some alloys and also the Kondo effect for an orbital moment. Reference [1] is a review paper on the scattering asymmetries (with an extensive list of references). We point out some errors in this paper : the coefficient of the quadrupole interaction for rare-earth ions in gold is d⁽²⁾ = 0.020 eV and not 0.049 eV ; the values of E_quad of figure 6 have to be scaled down by a factor 2.4.