INTERACTION D'ÉCHANGE DANS EuGaG : Mn²⁺

Résumé
L'étude par résonance paramagnétique électronique à 16 GHz de l'ion Mn²⁺ substitué dans chacun des trois sites des quatre grenats diamagnétiques YAlG, YGaG, LuAlG et LuGaG montre que le facteur g a une valeur de 2,001 dans tous les cas. Pour le grenat paramagnétique EuGaG, nous observons que l'ion Mn²⁺ n'entre que dans le site dodécaédrique et que le facteur g devient anisotrope g_x = 1,991 [1], g_y = 1,998 [1] et g_z = 2,008 [1]. Cette anisotropie peut s'exprimer au moyen d'une interaction d'échange entre l'ion Mn²⁺ et les ions Eu³⁺ qui dépend de l'état orbital de l'ion Eu³⁺. [MATH] Après corrections pour les effets dus aux interactions dipolaires magnétiques, on obtient pour les divers coefficients les valeurs : [MATH] la sommation étant faite sur les k voisins. Si on limite k aux voisins les plus proches, on peut également écrire le terme d'ordre zéro sous la forme J S_i.S_j où J prend la valeur : + 0,02 cm^-1.

Abstract
EPR measurements have been made at 16 GHz of Mn²⁺ substituted into each of the three sites of the four diamagnetic garnets YAlG, YGaG, LuAlG and LuGaG. The g value was found to be 2.001 in each case. For the system EuGaG : Mn²⁺ at 77 °K, only one spectrum due to ions in dodecahedral sites was detected. No shifts relative to the diamagnetic garnets were found for the crystalline field or hyperfine interaction parameters. However, the g factor is now anisotropic g_x = 1.991 [1], g_y = 1.998 [1] and g_z = 2.008 [1]. These anisotropic shifts can be expressed in terms of an orbital dependent exchange interaction between the Mn²⁺ ions and the Eu³⁺ ions of the form [MATH] After corrections due to magnetic dipole interactions the coefficients in this expansion expressed as a summation over neighbours k are [MATH] Limiting k to the nearest Eu neighbours the isotropic term can alternatively be written JS_i.S_j with J equal to + 0.02 cm^-1. An English version of this paper is available from the authors on request.