MAGNETIC PROPERTIES OF AuFe ALLOYS BELOW THE PERCOLATION LIMIT

Résumé
L'idée que l'alliage dilué Au-Fe serait ferromagnétique à des concentrations de Fe supérieures à 12 at. % a été géneralement acceptée. On présente ici des mesures d'aimantation sur un alliage Au-15 % Fe qui sont en désaccord avec cette idée et révèlent un gel - de type verre de spin - du degré de liberté magnétique des spins à une température proche de celle indiquée par les mesures d'effet Mössbauer. Alors que d'autres travaux ont cru mettre en évidence une température de Curie ferromagnétique supérieure dans des alliages de cette concentration, nos mesures indiquent l'apparition d'un ordre ferromagnétique localisé à cette température, qui persiste sous forme de superparamagnétisme géant à des températures inférieures, jusqu'à ce que le blocage des spins à l'échelle macroscopique s'établisse à plus basse température en accord avec les résultats Mössbauer. Remarquons que la limite de percolation pour le réseau cfc est proche de 20 at. % et que le ferromagnétisme, en supposant que l'interaction entre plus proches voisins soit ferromagnétique, ne devrait apparaître qu'à cette concentration. En deçà, et plus particulièrement dans l'intervalle 12-20 at. %, la structure compliquée de spins gelés doit être attribuée aux interactions oscillantes de type RKKY.

Abstract
It has hitherto been commonly accepted that dilute Au-Fe alloys exhibit long range ferromagnetism for Fe concentrations above about 12 at. %. We present magnetisation measurements on a Au-15 at. % Fe alloy which are in disagreement with this idea, and which reveal a spin glass type of magnetic freezing of spins occurring at a temperature close to the value expected from Mössbauer effect measurements. A higher ferromagnetic Curie temperature has been claimed for this concentration alloy by previous workers but present measurements reveal a "ferromagnetic ordering" occurring on a very localized scale at this temperature, accompanied by giant superparamagnetic behaviour below it which persists until the magnetic freezing of spins on a long range scale is established at the lower temperature, in agreement with the Mössbauer data. It should be noted that the percolation limit for the f.c.c. lattice is close to 20 at. % and on the basis of the assumption that near neighbour interactions are ferromagnetic, long range ferromagnetism is expected to be delayed until this concentration is reached below which, and especially in the range 12-20 at. %, the more complicated magnetic freezing of spins must be attributed to the oscillatory RKKY interactions.