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J. Phys. Colloques
Volume 43, Numéro C7, Décembre 1982
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
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| Page(s) | C7-199 - C7-214 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1982728 | |
J. Phys. Colloques 43 (1982) C7-199-C7-214
DOI: 10.1051/jphyscol:1982728
MEASUREMENTS OF MAGNETIZATION DENSITIES IN RARE-EARTH COMPOUNDS
J.X. Boucherle1, D. Givord2 et J. Schweizer1, 31 DRF/DN, CEN-G, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France
2 Laboratoire Louis Néel, CNRS, 166X, 38042 Grenoble Cedex, France
3 ILL, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France
Abstract
Les neutrons polarisés sont un outil unique pour étudier l'état électronique des terres rares et de leurs composés. Les neutrons à courte longueur d'onde sont particulièrement adaptés vu les problèmes d'extinction et vu aussi l'extension spatiale du facteur de forme dans l'espace réciproque. C'est à travers la densité d'aimantation, qui elle, est directement "vue" par les neutrons, que l'on détermine l'état fondamental de la terre rare. On le compare ensuite avec les résultats de calculs provenant de modèles où sont inclus champ cristallin et échange. Ces comparaisons ont montré la nécessité dans certains cas d'inclure dans le mécanisme d'échange des termes d'ordre supérieur qui vont au delà de l'approximation du champ moléculaire. Un moment magnétique dû à la polarisation des électrons 5d par le moment 4f a aussi été mis en évidence. Il a pour origine des interactions avec le spin des électrons 4f, mais aussi avec leur orbite. Dans le cas des terres rares anormales où cette aimantation 5d joue un rô1e primordial, les expériences de neutrons polarisés sont essentielles pour comprendre leurs propriétés.
Abstract
Polarized neutrons are a unique tool for studying the electronic state of rare earth metals and rare earth compounds. Due to extinction problems and also due to the large extension of rare earth form factors in reciprocal space, hot neutrons are most suitable. Through the magnetization density which is directly measured with neutrons, the ground state of the rare earth is directly determined. It can be compared to results of calculations performed with models including crystal field interactions and exchange interactions. Such comparisons show the need in certain cases of high order terms in exchange mechanism which go beyond the molecular field approximation. The existence of a 5d moment, polarized by the localized 4f magnetization is also demonstrated. The study of such conduction electron moments is expected to be helpful in the understanding of abnormal rare earth behaviour in metals and rare earth compounds.