Numéro
J. Phys. France
Volume 35, Numéro 2, février 1974
Page(s) 163 - 169
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01974003502016300
J. Phys. France 35, 163-169 (1974)
DOI: 10.1051/jphys:01974003502016300

Comportement non linéaire de l'aimantation de FeCl2, FeBr2 et FeI2 en champ perpendiculaire a l'axe d'anisotropie

J. Gelard, P. Carrara et A.R. Fert

Laboratoire de Physique des Solides , Institut National des Sciences Appliquées, Avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex, France


Abstract
We present, for ferrous halogenides, FeCl2, FeBr2, FeI2, the magnetization isotherms obtained, at low temperature, in a perpendicular magnetic field (static and pulsed fields). These experimental results show a divergence from the linear magnetization law. We give a natural interpretation of our results by using a rigorous treatment of a theoretical model in which we consider an assembly of triplet ions with a single ion uniaxial anisotropy, the magnitude of which is of the same order as the intralayer ferromagnetic exchange interaction (J1) and the intralayer antiferromagnetic one (J2) (molecular field-approximation). This study allows us to calculate the divergence from the linear law for all values of D, J1 and J2 and shows the fundamental role played by the anisotropy. The theoretical model gives a more satisfactory explanation of the experimental results obtained for FeCl 2, FeBr2 and FeI2 than given by previous models.


Résumé
Nous présentons, pour les halogénures ferreux FeCl2, FeBr 2, FeI2, les isothermes d'aimantation obtenues, à basse température, en champ magnétique perpendiculaire (champ statique et champ pulsé). Ces résultats expérimentaux mettent en évidence un écart à la loi linéaire d'aimantation. Nous donnons une interprétation naturelle de nos résultats par le traitement rigoureux d'un modèle théorique où l'on considère une assemblée d'ions triplets caractérisés par une anisotropie uniaxiale dont l'amplitude D est du même ordre de grandeur que les interactions d'échange, ferromagnétiques dans le plan (J 1) et antiferromagnétiques entre plans (J2) (approximation du champ moléculaire). Cette étude théorique permet d'évaluer l'écart à la loi linéaire pour toute valeur de D, J1 et J 2 et montre le rôle fondamental joué par l'anisotropie. Ce modèle théorique donne une explication plus satisfaisante des résultats obtenus pour FeCl2, FeBr2 et FeI2 que ceux donnés par les modèles précédents.

PACS
7550E - Antiferromagnetics.
7560 - Domain effects, magnetization curves, and hysteresis.

Key words
crystal field theory -- exchange interactions electron -- ferromagnetic properties of substances -- iron compounds -- magnetisation state