J. Phys. France 35, 455-464 (1974)
DOI: 10.1051/jphys:01974003505045500

Propriétés magnétiques des composés équiatomiques à structure FeB entre les métaux de terres rares et le nickel

D. Gignoux

Laboratoire de Magnétisme, C.N.R.S., B.P. 166, 38042 Grenoble, France

Abstract
The equiatomic rare earth-nickel compounds with FeB-type structure exhibit complex magnetic properties and structures due to the low symmetry of the rare earth ion surroundings. In these compounds the exchange interactions, occuring through conduction electrons, are long range and of the same order of magnitude as the magnetocrystalline anisotropy. The latter divides the rare earth ions into two sublattices with different easy magnetization directions. When the exchange is positive the structures show a strong ferromagnetic component associated with an antiferromagnetic one. In compounds in which the anisotropy is high enough, the domain wall thickness is only one interatomic distance and the critical field necessary for the wall movement depends only on the exchange interactions, as in the metamagnetic process. Modification of the conduction band can introduce negative interactions and can give rise to modulated magnetic structures. When the crystal field effect leads to a singlet ground state, these structures can be stable down to 0 K.

Résumé
Les composés équiatomiques TNi isotypes de FeB ont des propriétés et des structures magnétiques complexes liées à la faible symétrie de l'environnement des ions terres rares. Dans ces composés les interactions d'échange, qui s'effectuent par l'intermédiaire des électrons de conduction, sont à longue portée et du même ordre de grandeur que l'anisotropie magnétocristalline. Cette dernière divise les ions terres rares en deux sous-réseaux d'axes de facile aimantation différents. Lorsque l'échange est positif les structures présentent une forte composante ferromagnétique associée à une composante antiferromagnétique. Dans les composés dont l'anisotropie est suffisamment élevée, les parois entre domaines peuvent s'étendre sur une seule distance interatomique et le champ seuil nécessaire à leur propagation ne dépend que des interactions d'échange comme dans le processus métamagnétique. La modification de la bande de conduction peut introduire des interactions négatives et engendrer des structures magnétiques modulées en amplitude. Lorsque l'effet du champ cristallin conduit à un niveau fondamental singulet, ces structures peuvent rester stables jusqu'à 0 K.

PACS
7525 - Spin arrangements in magnetically ordered materials (including neutron and spin-polarized electron studies, synchrotron-source x-ray scattering, etc.).
7530K - Magnetic phase boundaries (including magnetic transitions, metamagnetism, etc.).

Key words
exchange interactions electron -- magnetic anisotropy -- magnetic structure -- nickel alloys -- rare earth alloys