Conférence Internationale sur l'Impact des Neutrons Polarisés sur la Chimie et la Physique de l'Etat Solide / The Impact of Polarised Neutrons on Solid-State Chemistry and Physics

J. Phys. Colloques 43 (1982) C7-133-C7-139
DOI: 10.1051/jphyscol:1982720

REDUCED 4f-MOMENT OF THE Nd GROUND STATE IN NdCo₅

J.M. Alameda^{1, 2}, D. Givord¹, R. Lemaire¹, Q. Lu^{1, 3}, S.B. Palmer⁴ et F. Tasset<sup>5

1</sup>  Laboratoire Louis Néel, C.N.R.S., 166X, 38042 Grenoble Cedex, France
²  Department of Physics, University of Oviedo, Oviedo, Spain
³  Department of Physics, University of Nanjing, Nanjing, China
⁴  Department of Applied Physics, Hull University, Hull HU6 7RX, U.K.
⁵  Institut Laue-Langevin, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France

Résumé
Des mesures par diffraction de neutrons polarisés ont été effectuées sur le composé hexagonal NdCo₅, à 4,2 K. Le magnétisme est localisé sur les 2 sites de cobalt ainsi que sur le site de néodyme. Une importante contribution orbitale au magnétisme du cobalt est mise en évidence, comme c'est le cas dans le composé YCo₅. L'état fondamental observé pour le néodyme n'est pas celui de l'ion saturé |J-J>. Le moment du néodyme ne vaut que 2,82 µ_B, alors que la valeur maximale est 3,27 µ_B. Dans ce type de composés, les interactions d'échange sont bien supérieures aux interactions de champ cristallin. Dans le cadre du modèle de champ moléculaire, les paramètres de champ cristallin permettant de décrire un tel état du néodyme ne sont pas réalistes. Ceci suggère que d'autres termes doivent être pris en compte dans les interactions d'échange, résultant du fort caractère d des électrons de conduction qui les régissent.

Abstract
Polarized neutron measurements on the hexagonal intermetallic compound NdCo₅ at 4.2 K are reported. The data reveal magnetism to be located on both Co sites and on the Nd site. A rather large orbital contribution to the Co magnetism is evidenced, similarly to what was found in YCo₅. The deduced Nd ground state is not that of the saturated ion |J-J>. The Nd moment reaches 2.82 µ_B instead of the maximum value 3.27 µ_B. In this kind of compounds the exchange interactions largely overcome the crystal field interactions. Within the molecular field formalism, crystal-field parameters which could give account for such a non-saturated Nd state would be unrealistic. This suggests that additional terms are involved in exchange interactions, and it is proposed that they originate from the strong d-character of itinerant electrons which mediate the interactions.