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Les groupes cristallograpriques magnétiques et leurs propriétés

1958; EDP Sciences; Volume: 19; Issue: 10 Linguagem: Francês

10.1051/jphysrad

2777-3442

Yves Le Corre,

Crystal Structures and Properties

2014 Tavger et Zaitsev [6] ont montré que les opérations de symétrie qui ramènent le milieu cristallin sur lui-même sont en nombre plus élevé pour un cristal antiferromagnétique que pour un cristal paramagnétique.Il faut en effet considérer les « antiopérateurs » qui sont le produit d'une opération géométrique d'espace par un retournement du temps.Le nombre des classes cristallines (groupes de symétrie d'orientation) n'est plus 32 mais 122 (Choubnikov [7]).Parmi ces 122 classes, 31 sont ferromagnétiques, 59 sont nécessairement antiferromagnétiques (dont 38 piézomagnétiques) et 32 sont soit diamagnétiques, soit paramagnétiques, soit antiferromagné- tiques (il existe alors deux sous-réseaux antiparallèles de spins décalés l'un par rapport à l'autre dans une antitranslation élémentaire).Divers tableaux décrivent les propriétés des 122 classes magné- tiques.Le nombre des groupes d'espace n'est plus 230 (Schönflies, Fedorov) mais 1 651 (Zamorzaev [8], Belov, Neronova, Smirnova [9], [10]), 230 sont dia ou paramagnétiques, 272 sont ferromagnétiques, 517 comportent deux sous-réseaux antiparallèles de spins décalés dans une antitranslation élémen- taire, ils sont donc antiferromagnétiques ; les 632 groupes restants sont également antiferro- magnétiques.Les groupes d'espace de quelques structures magnétiques sont donnés.On en déduit certains renseignements sur les différents types de domaines, sur l'orientation exacte des spins, et sur l'existence du piézomagnétisme.Cette étude suggère certains traitements capables de favoriser un type de domaine aux dépens des autres.Ce serait le cas, par exemple des cristaux de MnF2 ou NiAs franchissant leur point de Néel par température décroissante en présence d'un champ magnétique et d'une pression conve- nablement orientés.Certaines structures donnent naissance à un « ferromagnétisme faible ».Il en est ainsi, par exemple, lorsque deux spins antiparallèles sont localisés en des sites non équivalents de sorte que les moments magnétiques ne se contrebalancent plus.Il en est encore ainsi lorsque la symétrie cristalline n'impose plus l'antiparallélisme rigoureux des divers spins : ce serait le cas de Fe2O3, MnCO3 et CoCO3 (Dzyaloshinsky [18]).Abstract.2014 Tavger and Zaitsev [6] have shown that the operations of symmetry which return the crystalline medium upon itself are more numerous for an antiferromagnetic crystal than for a paramagnetic one.One must indeed consider the " anti-operators " which are the product of a geometrical spatial operation by a reversal of time.The number of crystalline classes (groups of orientation symmetry) is no longer 32 but 122 (Shubnikov [7]).Among these 122 classes, 31 are ferromagnetic, 59 are necessarily antiferromagnetic (38 of these are piezomagnetic) and 32 are either diamagnetic, or paramagnetic, or antiferromagnetic (In this case, there exist two antiparallel spin sub-lattices which are related by an elementary antitranslation).Some tables describe the properties of the 122 magnetic classes.The number of space-groups is no longer 230 (Schönflies, Fedorov), but 1 651 (Zamorzaev [8], Belov, Neronova, Smirnova [9], [10]) 230 are dia or paramagnetic, 272 are ferromagnetic, 517 are composed of two antiparallel spin lattices which are related by an elementary antitranslation, they are then antiferromagnetic ; the 632 remaining groups are also antiferromagnetic.This work suggests some treatments which are able to favour one type of domain at the expense of the others.It should be the case, for instance, of crystalline MnF2 or NiAs cooled down through their Néel point in the simultaneous presence of a magnetic field and a mechanical strain properly oriented.Some structures induce a " feeble ferromagnetism ".That happens, for instance, when two antiparallel spins are located in non equivalent sites so that the magnetic moments does not counter- balance any more.That happens also when the crystalline symmetry does not assign a rigorous antiparallelism to the different spins : it should be the case of Fe2O3, MnCO3, CoCO3 (Dzyaloshinsky [18]).