Numéro
J. Phys. France
Volume 44, Numéro 5, mai 1983
Page(s) 631 - 646
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01983004405063100
J. Phys. France 44, 631-646 (1983)
DOI: 10.1051/jphys:01983004405063100

Magnetic properties of the ordered VPt3 alloy. - II. - Critical behaviour around the Curie point

R. Jesser1, A. Bieber2, 1 et R. Kuentzler1

1  Laboratoire de Magnétisme et de Structure Electronique des Solides , Institut de Physique, 3, rue de l'Université, 67084 Strasbourg Cedex, France
2  Centre de Recherche sur les Macromolécules, C.N.R.S., 6, rue Boussingault, 67083 Strasbourg Cedex, France


Abstract
The ferromagnetic properties of the ordered VPt3 alloy have been systematically investigated in a previous paper (Paper I). These investigations were carried out on bulk VPt3 samples, one ordered in the Cu 3Au structure (the VPt3(1) sample) and the other ordered in the TjAl3 structure (the VPt3(2) sample); disordered (Cu like) VPt3 is only paramagnetic. In the present paper, we report a detailed investigation on the critical properties of VPt3(1) and (2) around their respective Curie points (240 K and 210 K). The corresponding magnetization measurements were performed in the moderate field range 0.5 kOe ≤ H ≤ 20 kOe, at several temperatures ranging from 195 K to 271 K for VPt3(1) and from 188 K to 235 K for VPt3(2). The iterative method used for the determination of Te, β, γ and δ is described in detail. We found T e = 240.0 K, β = 0.50, γ = 1.19 and δ = 3.38 for VPt 3(1), against Tc = 210.3 K, β = 0.51, γ = 1.21 and δ = 3.38 for VPt3(2). The critical properties of both VPt3 samples are well described in the frame of the static scaling theory : Widom's scaling law γ = β (δ - 1) is well satisfied and the critical DHW (Domb, Hunter, Widom) equation of state holds for VPt 3(1) and (2). All results obtained here (critical exponents and amplitudes, critical magnetic equation of state), are discussed and compared with theory. We compare the critical magnetic equation of state of VPt3(1) and (2) with that of the most appropriate model ferromagnets. We show thus that the critical properties of VPt 3 (1) and (2) can be satisfactorily accounted for by the spherical model with long-range inverse power law interactions. This model is characterized by d = 3 and σ ≈ 1.63. All the above results support the concept of long-ranged interactions in VPt3(1) and (2).


Résumé
Nous avons déjà présenté (article I) une étude systématique des propriétés ferromagnétiques de l'alliage VPt3 ordonné dans la structure de type Cu3Au (échantillon VPt3(1)) et dans la structure de type TiAl3 (échantillon VPt3(2)), l'alliage VPt 3 complètement désordonné(à structure de type Cu) étant paramagnétique. Nous présentons ici (article II) une étude détaillée du comportement critique de VPt3(1) et (2) autour de leurs points de Curie respectifs (240 K et 210 K). Nous avons effectué des mesures d'aimantations en champs moyens (0,5 kOe ≤ H ≤ 20 kOe) et à de nombreuses températures entre 195 K et 271 K pour VPt3(1) et entre 188 K et 235 K pour VPt3(2). La méthode itérative utilisée pour la détermination de Tc, β γ et δ pour VPt3(1) et (2), est décrite en détail. Nous avons obtenu T c = 240,0 K, β = 0,50; γ = 1,19 et δ = 3,38 pour VPt 3(1), puis Tc = 210,3 K ; β = 0,51; γ = 1,21 et δ = 3,38 pour VPt3(2). Le comportement critique des 2 alliages VPt3 ordonnés, est bien décrit dans le cadre de la théorie d'échelle : (i) la loi d'échelle (relation de Widom) γ = β (δ - 1) est bien vérifiée; (ii) la transition magnétique autour de Tc est bien représentée par l'équation critique d'état magnétique DHW (Domb, Hunter, Widom). Tous les résultats obtenus dans ce travail (exposants critiques et amplitudes critiques, équation critique d'état magnétique), sont confrontés avec la théorie. Nous comparons l'équation critique d'état magnétique de VPt3(1) et (2) à celle des modèles théoriques les plus appropriés. Nous montrons ainsi que le comportement critique de VPt3(1) et (2) est décrit de manière satisfaisante par le modèle sphérique avec interactions à longue portée. Ce modèle sphérique est caractérisé par d = 3 et σ ≈ 1,63. L'ensemble des résultats ci-dessus est en faveur du concept d'interactions à longue portée dans VPt3(1) et (2).

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

Key words
Curie temperature -- ferromagnetic properties of substances -- magnetisation -- platinum alloys -- vanadium alloys