Contribution à l'étude de l'antiferromagnétisme. Etude thermomagnétique des protoxydes de cobalt et de nickel

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Contribution à l’étude de l’antiferromagnétisme. Etude

thermomagnétique des protoxydes de cobalt et de nickel

Charlotte Henry La Blanchetais

To cite this version:

CONTRIBUTION A

L’ÉTUDE

DE

L’ANTIFERROMAGNÉTISME

ÉTUDE

THERMOMAGNÉTIQUE

DES PROTOXYDES DE COBALT ET DE NICKEL

₍₁₎

Par CHARLOTTE HENRY LA BLANCHETAIS. Attachée de Recherches au C. N. R. S.

Sommaire. - L’étude

thermomagnétique du _protoxyde de cobalt dans des champs relativement

faibles (2 200 _{à 7} 800 _Oe) a mis en évidence un _point de transition _T03BB à la _température de l’anomalie de dilatation, soit 292° K, et une sensibilité au _champ en sens inverse de celle _que l’on observe chez les

ferromagnétiques. Le _protoxyde de cobalt, antiferromagnétique au-dessous de 292° K, ne suit une loi de Curie-Weiss que pour les températures supérieures à _460° K. Le moment _{magnétique que l’on} peut alors déduire de la droite

en 03B9/~

et T est égal à _24,5 03BCW ou _{4,96 03BCB.}

L’étude thermomagnétique du

protoxyde

de nickel met en évidence un maximum de la susceptibilité magnétique, assez étalé, à la _{température,} de _647° K _{(l’anomalie} de dilatation se situe à 523° _K). Comme les autres protoxydes des métaux de transition du groupe du fer, NiO est donc antiferromagnétique.

La sensibilité au _champ a lieu dans le sens habituel aux _{ferromagnétiques par suite, probablement,}

de la présence d’une _{impureté ferromagnétique.} Pour cette même _raison, l’état _{paramagnétique} de NiO n’a pu être observé à haute _{température.}

LE

_JOURNAL

DE

_PHYSIQUE

ET

LE

RADIUM

TOME 12. N° 8.. OCTOBRE 1951.

Néel

_[1],

Bitter

_[2]

et

_Van

Vleck

_[3]

ont étudié

théoriquement

le

_comportement

de substances dans

lesquelles

les

_porteurs

de moments

_magnétiques

se

disposeraient

parallèlement

et

_{antiparallèlement}

à

certaines

directions

communes

ou « directions

privilégiées

». Cette étude met en évidence une

température

Ti-

(point

de Curie ou

_point

de

tran-sition)

pour

laquelle

la

susceptibilité

magnétique

de la substance passe par un maximum et _pour

laquelle

eXistent

_également

des anomalies de chaleur

spécifique

et de dilatation.

On

_peut

_également,

_comme

le fait

_{Bizette [15],}

donner une

_{représentation}

du

_phénomène

en

admet-tant _que, dans un _corps

_{antiferromagnétique,}

il

existe une interaction entre les ions

_{magnétogènes}

se traduisant _par un

_couplage

des électrons

céliba-taires

_appartenant

à deux atomes

voisins,

le moment

magnétique

de

_{chaque couple}

formé devenant nul.

L’énergie d’agitation

thermique

augmente

avec la

température

et devient

_égale,

à la

_température

T03BB,

aux forces de

_couplage

entre

atomes;

qui

sont alors

rompues. ,

,

Divers

_composés

des métaux de transitio.n de la

famille du fer

_répondent

aux définitions

données

(1) Le -résumé de cette étude a été _présenté par M. F. Trombe, en _{juillet 1950,} au _Colloque international de

Ferro-magnétisme et _{d’Antiferromagnétisme} de Grenoble.

ci-dessus. Il est à _{remarquer que, dans} ces

_{composés, ’}

les interactions entre atomes

_{magnétogènes}

ne se .

font _pas

_directement,

mais

_par

l’intermédiaire des anion non

_{magnétiques qui}

les

_{séparent (effet}

de

second ordre ou de «

_{superéchange »)}

_{[ 15].}

Historique

des études des anomalies de

sus-ceptibilité

magnétique,

de chaleur

_spécifique

et de dilatation effectuées sur les

_protoxydes

de métaux de transition de la famille du fer :

Mn O, PeO, GoO et NiO.

>

Millar,

en

_g28

_[4],

_puis

Russel

et Millar _{en 1929}

_[5]

montrent _{que les}

_protoxydes

de

_manganèse

Mn 0

et de fer FeO

_présentent

une anomalie de chaleur

spécifique

aux

_{températures respectives}

de

_{i 15,9}

et

1 83,2° K.

-En 193 3, Tyler

[6]

étudie,

aux basses

_{températures}

la

_{susceptibilité magnétique}

de MnO. Il trouve

d’abord un minimum

_{de x}

à t = - 1880

C,

puis

un maximum à 1 = - 156° C.

En 1933,

Klemm et Schüth

_[7],

_puis,

en

_1934,

Klemm et Hass

_[8]

effectuent l’étude

_magnétique

de CoO et de

_NiO,

mais leurs

_{produits, préparés}

par calcination des carbonates de cobalt et de

nickel

en

_atmosphère

de

_CO2,

contiennent des

impuretés ferromagnétiques (nickel

libre,

en

parti-culier) qui

gênent

les mesures de

_{susceptibilité}

et

766

ces auteurs ne

_peuvent

mettre en évidence de

°phé-nomène

_{d’antiferromagnétisme.}

Bhatnagar

et

Bal,

en

₁₉₃₄

[9],

_reprennent

l’étude

magnétique

de NiO ainsi que, en

_1937,

Raychau-dhury

et Bose

_[10].

Ces derniers auteurs

_préparent

leur

_produit

en

oxydant

lentement

l’amalgame

de

nickel’à

l’air. Ils observent une

_augmentation

de la

_{susceptibilité}

_quand

la

_température

_passe de 33

à 35oo C

_puis,

à cette

_{température,}

une chute sou-daine due là la

_présence

de nickel

_métallique.

En

_1937,

_Raychaudhury

et Bose

_[11]

étudient

également

les

_propriétés

_d’oxydes

de cobalt de formules

CoO,

xO avec x = 0,06 et x = _o,zo.

Mais,

l’étude

_{magnétique ayant}

été effectuée au-dessus

de la «

_température

ambiante »,

c’est-à-dire

3oo C

environ,

le

_{point À}

de

_l’oxyde

de cobalt était

_déjà

dépassé,

comme nous le verrons _{par la}

_suite,

et ces

auteurs observent

_simplement

une décroissance

de Z quand

la

_température

_augmente,

la courbe

en -I

et T étant

_pratiquement

droite.

x

En

_1938,.

H.

_Bizette,

C. F.

_Squire

et B. Tsaï

_[12]

reprennent,

aux

_basses

_{températures,}

l’étude de

Tyler

sur la

_{susceptibilité magnétique}

de Mn

_0,

l’intervalle de

_température

utilisé allant de 1° K

à la

_{température ambiante,}

soit 3ooo K environ.

Bizette,

Squire

et Tsaï trouvent un maximum très

aigu

de la

_{susceptibilité}

_magnétique

à la

tempé-rature de transition

7B

_{déjà signalée}

par Millar

(1 15,90

K).

De

_plus,

ces auteurs _{observent que,}

au-dessous de

_Ta,

la

_{susceptibilité augmente quand}

le

_champ

_magnétique

utilisé

_augmente

alors _que,

au-dessus

’de

cette

_{température,}

elle reste

indépen-dante du

_champ

et suit une loi de Curie-Weiss

x (T - 0) = C.

En

_ig4i,

_Bhatnagar,

Prakash et

_{Quayyum [13]}

étudient les

_propriétés

_magnétiques

et la structure

de différents

_oxydes

de cobalt

_préparés,

_{soit par}

chauffage

de

_CO.CO

dans le vide ou dans

_C02,

soit par calcination de Co

(OH),,

soit encore _par

réduc-tion de

_C0103

_par

_NH,

ou de

_Co,O,

_par C. Ces

auteurs observent une discontinuité de la

courbes

X

et T à 80-880.

En

_1943,

Bizette et Tsaï

_[11]

_{étudient le} compor-tement

_magnétique

de

_l’oxyde

de fer

FeO,

pour

lequel

Russel et

Millar

avaient trouvé une anomalie de chaleur

_spécifique

à la

_température

de 18 50 K.

Bizette et Tsai observent un maximum

_aigu

de

la

_{susceptibilité magnétique}

à

1980 K.

Au-dessus de cette

_{température,}

entre 213 et

_2930K,

la

subs-tance suit une loi de Curie-Weiss.

En

_1946,

Bizette

_[15]

étudie la variation

ther-mique

de CoO dans un

_champ

de 32 ooo Oe. Il

trouve un maximum de la

_{suceptiblité}

_magnétique,

assez

_étalé,

_pour

_{T == 2710 K.}

Il mesure

_également

la

_{susceptibilité}

de NiO

entre l’azote

_liquide

et

_{40oo K}

environ : _la suscep-tibilité est fonction croissante de la

_température

mais,

à la

_température

limite

_étudiée,

le

_points

n’est _pas encore atteint.

Enfin,

en

_rg48,

Marc Foëx

_[16]

_entreprend

l’étude

dilatométrique

des

_quatre

_protoxydes

_{MnO, FeO,}

CoO,

NiO en fonction de la

_{température.}

Il montre que ces

_{composés présentent}

une anomalie de dilatation aux

_{températures}

respec-tives de

_{1 16° K, 1860 K,}

_{2920 K}

et 5230 K. Les courbes obtenues ressemblent

_beaucoup

à celles de Millar pour les chaleurs

spécifiques

et «

l’analyse,

aux _{rayons X} ne mettant _pas en évidence de

chan-gement

de la forme

_cristalline,

il

_s’agit

de trans-formation du deuxième

_ordre,

_appartenant

au

type 1

»

[16].

En

résumé,

les résultats obtenus

_{en 1948}

_pouvaient

être _{schématisés par} le tableau

suivant :

TABLEAU I.

’

D’après

ce

tableau,

on voit _{que les} trois séries de

mesures donnent des résultats concordants dans le cas

de

MnO et de

FeO;

pour

CoO,

il existe une

différence de 20° entre la

_température

de l’anomalie de dilatation et celle du maximum

de

x.

Enfin,

pour

NiO,

seule l’anomalie de dilatation

avait pu

être mise en

évidence,

par suite de la

température

relativement élevée à

_laquelle

se situe le

point k

et de la _{difficulté que} l’on rencontre dans la

prépara-tion de

_l’oxyde

de

_composition

_{stoechiométrique,}

Toutefois,

la

_présence

de cette

_anomalie,

tout à fait

_analogue

à _{celle observée pour} les trois autres

protoxydes

MnO,

FeO et CoO

_permettait

_déjà

de penser que NiO

présente

également

le

phénomène

d’antiferromagnétisme.

suggestion

de M. Marc Foëx que

j’ai entrepris,

sur

les

_produits

_qu’il

avait

_préparés

et

_analysés,

l’étude

thermomagnétique

de NiO

_[17].

J’ai

_{repris également}

celle de

CoO,

dans des

champs

plus

faibles,

dans

l’ensemble,

que celui

utilisé par

_{Bizette [15]}

afin de- déterminer s’il existait

effectivement,

dans tous les cas, un

_décalage

entre la

_température

de l’anomalie de dilatation

_[16]

et celle du maximum de x,

Étude

du

_protoxyde

de cobalt.

Préparation. -

Le

_protoxyde

de cobalt a été

formé à

_partir

de nitrate de cobalt calciné à l’air à ioooo environ

_{(2), puis}

traité sous

_vide,

en tube

de

_silice,

à diverses

_{températures.}

Quatre

échan-tillons ont été ainsi

_préparés.

TABLEAU M.

De

_plus,

un

5’e

échantillon a été fondu sous vide

(vide

de l’ordre de mm de

_mercure)

au four

solaire.

Choix de l’échantillon étudié. - Une étude

thermomagnétique

rapide,

effectuée entre - 500 C

et la

_{température ordinaire,}

a _{montré que le} pro-duit no

_4,

traité à 82oo sous

_vide,

donnait la varia-tion la

_plus

_{rapide de Z}

en fonction de la

_{température.}

C’est cet

_{échantillon,}

_{de couleur puce,}

_qui

a été utilisé par la suite.

Étude

_{thermomagnétique}

_(3).

- 10

_Protoxyde

calciné à 82oO sous vide. - L’échantillon

a été

étudié dans une

_ampoule

scellée sous vide. Une

(2) On obtient ainsi un _produit de _composition

intermé-diaire entre COg O4 et _{C02 03.}

(3) Les mesures _magnétiques ont été faites à l’aide de la balance de Foëx et Forrer montée par M. F. Trombe pour l’étude des éléments des terres rares.

étude

_{préliminaire}

m’avait,

en

_effet,

_{montré que CoO}

préparé

dans ces conditions se

_peroxyde

très

rapi-. dement

à l’air dès la

_température

de 3ooC environ. J’ai effectué une variation

_thermique

_complète,

depuis

la

_température

de l’air

_{liquide jusqu’à}

_y5oo

K,

pour un

_champ

de 6 35o

_Oe,

_puis

des variations .

thermiques,

entre la

_température

ordinaire et

₇₅₀₀

K

environ,

pour des

champs

de 2 200, LJ. 35o

et 7

800

Oe,

ceci afin de

_préciser

la

température

à

_laquelle

CoO

devient

_{paramagnétique. ,}

Le résultat de ces mesures est

_reporté

sur les courbes de la

_figure

r . On voit que la

susceptibilité,

presque constante à basse

température,

croît ensuite

rapidement

et

_{régulièrement,}

_{passe par} un maximum

aigu

et décroît enfin très

_rapidement

_quand

la

768

-

La

_température

du maximum de _x,

_{indépendante}

’

du

_champ,

est

_égale

à

₂₉₃₀

K,

donc en excellente

concordance avec _{celle trouvée par M.} Foëx _pour

l’anomalie

_{dilatométrique}

_{(2920 K)}

et

_plus

élevée que celle

signalée

en 1946

par H. Bizette

(4).

Fig. 2.

D’autre

_part,

_{l’amplitude}

relative de

_{l’anomalie,}

définie _par

le

_rapport

/(max - /(800 K,

est

_égale

à ₉

X(800 K

pour 100 environ pour l’échantillon

étudié

par

H. Bizette et à

13,2

pour oo _{pour celui}

_{que j’ai}

utilisé.

On voit

_également,

sur la

_figure

1,

_que

CoO

présente

une sensibilité au

_champ,

la valeur la

_plus

faible de la

_{susceptibilité}

_{correspondant}

au

_champ

le

_plus

faible. On a, à

_{2930 K,}

_par

_exemple

.

Les différentes courbes ne se

_rejoignent

_pas

immé-diàtement

_après

le

_{point À}

et c’est seulement à

partir

de

_46oo

K _{environ que la} sensibilité au

_champ

disparaît

complètement.

Le tracé de 1 en fonction de

_T,

_{pour les différents}

X

champs,

aux

_{températures}

élevées

_(fig.

₂₎

montre

que CoO

suit,

à

partir

de

46oo K,

une loi de

Curie-Weiss,

avec les

caractéristiques

suivantes

(5) :

(4) Au _Colloque international de Ferromagnétisme et

d’Antiferromagnétisme, M. Bizette a d’ailleurs _{indiqué qu’il}

avait examiné à nouveau ses résultats _{expérimentaux} et

que, en raison de l’étalement de la courbe x = f (T) _que

donne l’étude dans les _champs forts au _voisinage du maximum de x, on _{pouvait adopter} effectivement une valeur voisine

de _{292° K pour la définition du point} A.

(5) Compte non tenu de la correction introduite par la

présence de l’atome _{d’oxygène.}

La valeur du moment observé est tout à fait

admis-sible _pour un

_composé

cobalteux.

20

_{Protoxyde fondu}

sous vide au

_four

solaire

_(6).

-Le nitrate de

_départ

était un _{peu moins pur que} celui

_qui

m’avait servi

_{précédemment}

et

_contenait,

en

_particulier,

des traces

de nickel

(moins de 10-3).

Lors du traitement sous vide à haute

_{température,}

l’oxyde

de nickel s’est trouvé dissocié.

La

_présence

de cette

_impureté

_{ferromagnétique,}

pourtant

en très faible

quantité,

a _{suffi pour inverser} le sens de la sensibilité au

_champ

du

_produit.

On

_trouve,

_par

_exemple,

à

_29oo

_K

.-°

J’ai

_reporté

sur la

_figure

3 les résultats de l’étude

thermomagnétique

effectuée à basse

_température

pour les

champs

de 4

350,

6 35o

_{et 7}

80o Oe. Les valeurs de la

_{susceptibilité magnétique}

sont

plus

élevés

que celles de l’échantillon calciné à 82oo

_C,

mais la

_température

du

_point

_{n’a pas} varié de

_façon

sensible

_{(2910 K environ)}

et,

en

première approximation,

on

_peut

_{dire que la}

courbe Z

=

f (T),

pour un

_champ

_donné,

a subi une translation verticale vers

_{les Z}

_élevés,

_{par suite} de la

_présence

de nickel libre.

Une remarque intéressante est _que cet échantillon

Fig. 3.

"

fondu a

pu

être étudié à l’air libre

_jusqu’à

_37oo

K environ sans _que sa

_composition

_varie,

_{alors que}

l’oxyde

préparé

à 82oo C se

_peroxydait

dès 3ooo K.

(6 ) Traitement effectué en _{juin ig5o} au Laboratoire de

Étude

du

_protoxyde

de nickel.

Préparation.

-

L’oxyde

NiO a été

_préparé

_par

calcination,

à

_l’air,

de nitrate de nickel très

_pur.

Le

_produit

de

_départ,

contenant

_déjà

moins de 5.105

-de cobalt et moins de 1 o-1 de

fer,

fut encore

_purifié

par

cristallisation

avant d’être calciné.

Une dizaine d’échantillons ont été

_préparés,

en

calcinant,

pendant i

h,

le même

_produit

de

_départ

à des

_{températures}

variant,

de 1000 en 1000

_environ,

de 5oo à

i4ooo

C. Il

est,

en

effet,

assez difficile

d’obtenir la

_composition

_{stoechiométrique}

NiO :

aux

_{températures}

de calcination peu

_élevées,

le

produit

contient de

_l’oxygène

en excès

_cependant

que, à haute

température,

l’oxyde

est

légèrement

dissocié avec mise en liberté de nickel

_{métallique (’).}

L’analyse chimique

a donné les résultats

sui-vants

_(M.

_{Foëx) :}

.

-. TABLEAU III.

Choix de l’échantillon étudié.

Étude

magné-tique préliminaire.

-

Afin

de

compléter

les résultats de

_l’analyse

_chimique,

_j’ai

déterminé,

à

température

ordinaire,

la valeur de la

_{susceptibilité}

magnétique,

en fonction du

_champ,

_{pour chacun} des échantillons

_préparés.

Les

_champs

utilisés étaient les suivants : 2 200,

4

350,

6

35o et 7

860 Oe.

De

_plus,

dans

_quelques

cas,

_j’ai

effectué une étude

thermomagnétique rapide,

pour un

_champ

_donné,

au

_voisinage

de la

_température

du

_point

de Curie

du nickel

_(36ooC).

,

Les résultats de ces travaux

_{préliminaires}

sont

reportés

dans le tableau IV et sur les courbes des

figures

4

et 5.

TABLEAU IV.

On

voit,

d’après

la

_figure

₄

_{que :}

10 Les

_{produits préparés}

au-dessous de 8ooo C et contenant un excès

d’oxygène

ont une

suscep-(1) L’échantillon préparé à _1400° a été calciné sous _oxygène

afin de réduire autant _que possible cette dissociation.

Fig. 4.

770

tibilité

_magnétique

relativement élevée et

pré-sentent une

sensibilité

au

_{champ (dans}

le sens

habituel aux

_{ferromagnétiques),}

et ceci d’autant

plus

que la

température

de calcination est

_plus

basse et le

_{produit plus}

_peroxydé.

20 Pour des

_{températures}

de calcination

_comprises

entre 800 et

_{12000 C,}

les valeurs de la

_{susceptibilité}

magnétique à

la

_température

ordinaire

_présentent

un

palier.

On

_peut

admettre _{que, dans} cet intervalle

de

_{températures,}

on forme le

_produit

NiO

_(8).

L’échantillon étudié par la suite a été choisi dans la

_région

médiane de ce

_palier,

soit pour une

tempé-rature de calcination de

₉₈₀₀

C.

Toutefois,

dans cette

_région,

la sensibilité au

_champ

s’est fortement

atténuée,

mais n’a pas

complètement

disparu.

Il est

_probable

qu’une

_impureté

ferro-magnétique (peut-être

Fe en traces très

faibles,

10-4)

n’a pu être

éliminée.

Les variations

ther-miques

ne montrent _{pas de} décrochement au

voisi-nage du

point

de Curie du nickel.

30

_Enfin,

_{pour des}

_{températures}

de calcination

supérieures

à 12000

_C,

une sensibilité au

_champ

notable

_{réapparaît :}

une variation

_thermique

effectuée

entre

230 et

_45oo

C sur l’échantillon calciné à

i 4ooo

sous

_oxygène

_(fig.

₅₎

montre de

façon

nette la

pré-sence de nickel

_métallique.

Le

_dosage.

_magnétique

effectué

_d’après

la variation

_{de Z}

du

nickel,

pour le

champ

utilisé,

à son

_point

de Curie

_[18],

donne,

pour Ni

libre,

des teneurs voisines de 10-4

qui

ne

sont _pas décelables _par

_{l’analyse chimique.}

Fig. 6.

Dans le cas du

_produit

calciné

à

basse

tempé-rature,

au

_contraire,

la

_phase

_{ferromagnétique}

n’est pa.s constituée par du nickel libre ou, s’il en existe,

c’est à l’état de traces encore

_plus

faibles _que dans

le cas

_précédent

et

_qui

ne

_peuvent

donc _pas

_expliquer

la forte

_augmentation

de la

_{susceptibilité}

magné-tique

obsèrvée.

On

_voit,

de

_plus,

sur la

_figure

_4,

que la sensibilité au

_champ

est notable

_(Z

_passe

de

_{I I , 1 9 . I o-6}

_{pour 2} 200 Oe" à _{10, 10. 10-6 pour}

7 80o

Oe).

Il serait intéressant de

voir,

par une étude

aux _rayons

_X,

si

_l’oxygène

en _{excès par}

_rapport

à la

composition

NiO est

_simplement

fixé dans le réseau de ce dernier ou _{s’il y a,} à basse

_{température,}

forma-tion de

_peroxydes

de

_composition

définie. On

pourrait

évidemment,

par

analogie

avec le

fer,

penser à

Nia 04,

mais il ne semble pas

_qu’un

tel

composé

ait jamais

été mis en évidence.

(8) Les produits préparés dans cette zone de _{températures} ont une teinte franche vert foncé.

Étude

_{thermomagnétique. 2013}

Une étude de

la

_{susceptibilité magnétique}

en fonction de la

température

a été effectuée sur

l’échantillon

no 6

(calciné

à

_98oDC)

_pour

_quatre

valeurs du

_champ

magnétique

extérieur

₍₂

_{200, 4}

356,

6 35o et

₇₈₀₀

_Oe).

L’intervalle de

_température

étudié allait de 80

à 1110° K. J’ai

_contrôlé,

_par des mesures de masse et de

_{susceptibilité}

_après

retour à la

température

ordinaire,

que la

composition

du

_produit

ne variait pas de

façon

appréciable

au cours de ces traitements. Les résultats obtenus sont

_{représentés}

sur la

figure

6.

On voit _que la

_{susceptibilité}

croît d’abord très

lentement avec la

_{température, puis}

de

_plus

en

plus

rapidement.

Les

_{courbes x = fez’)}

passent

par un

point

d’inflexion à

_tangente

sensiblement verticale,

atteignent

un maximum assez étalé

et, enfin,

décris-sent à

_partir

de

_{6470 K}

environ.

indé-pendante

du

_champ

utilisé. Au contraire le

_point

d’inflexion des

_{courbes x}

=

f (T)

se

_déplace

légè-rement avec le

_champ;

il se situe à

_{4920 K}

pour 2 200

Oe,

4970

K pour

4

35o

Oe,

5020 K

pour 6 35o Oe et 5o6o K pour 7 800 Oe. Il ne semble malheureusement pas

possible

de tirer de conclu-sions de cette

_variation,

en raison de la

_présence

de

l’impureté

ferromagnétique déjà signalée,

dont

l’effet vient se _{superposer à celui de NiO. On} remarque, en

_particulier,

_{que la} sensibilité au

champ

a lieu dans le sens habituel aux

ferroma-gnétiques (Z

d’autant

_plus

_{élevé que} le

_champ

est

plus faible)

et _que cette _{sensibilité n’a pas} encore

disparu

45o

degrés après

le maximum de _x, alors _que NiO doit vraisemblablement se conduire comme un

paramagnétique.

Or,

on a _vu,

_d’après

l’étude de

_l’oxyde

de cobalt fondu au

_four

solaire,

qu’il

suffit de traces

ferro-magnétiques

pour inverser le sens de la variation

de x

en fonction du

_champ.

_

Quoi

qu’il

en

_soit,

le

_protoxyde

de nickel NiO

présente

les

_{caractéristiques}

_{d’un corps}

antiferro-magnétique,

mais la

_température

du maximum

de x (6470

K)

est assez fortement décalée _par

_rapport

à celle de l’anomalie de dilatation

_{(5230 K) (9).}

Il semble _que ce soit

_plutôt

_{pour la}

_température

d’inflexion dans les

_champs

élevés

_qu’ait

lieu la

coïncidence.

(1) L’étude dilatométrique publiée par M. Foëx se

rappor-tait à l’oxyde calciné à 1 1000 C, mais cet auteur a _également

examiné d’autres _{échantillons,} calcinés à des températures

très différentes, qui l’ont conduit à des résultats _analogues

pour la température de l’anomalie de dilatation.

Conclusions.

En

_résumé,

l’étude

_magnétique

du

_protoxyde

de cobalt fait

_apparaître

un

_{point À}

à la même

tempé-rature _{que celui que l’on} détermine

dilatométri-quement.

Le maximum

_{de x}

trouvé est

_plus

accentué

et mieux défini _{que celui}

_qui

avait été mis en

évi-dence dans des travaux

antérieurs;

l’amplitude

rela-tive de l’anomalie est

_{également plus}

_grande.

De

_plus,

la sensibilité au

_champ

de

_l’oxyde

de cobalt au

point À

_est

inverse de celle que l’on observe

dans le domaine

_{ferromagnétique.}

Cette

carac-téristique

paraît

bien devoir être attribuée aux corps

antiferromagnétiques,

mais elle n’est évi-demment observable

_qu’en

l’absence de tout

ferro-magnétisme superposé.

En

_prolongeant

vers les hautes

_{températures}

l’étude de la

_{susceptibilité, j’ai}

_{pu déterminer} le moment

_magnétique

de

_{Co, 7 ::= 24,5,uw = 4,96li-ii,}

valeur

_acceptable

_pour un

_composé

cobalteux.

L’étude du

_protoxyde

de nickel conduit à une conclusion très nette en ce

_qui

concerne l’existence d’un maximum

_{de x}

caractérisant l’état

antiferro-magnétique.

Ce maximum est très étalé et l’ano-malie de dilatation

coïncide,

non avec

lui,

mais avec lè

_point

d’inflexion de la

_{courbe Z}

=

f (T)

dans les

champs

élevés.

La sensibilité au

champ

observée montre _{que le}

produit

contenait un _corps

_{ferromagnétique}

_(traces

de

_fer,

_{probablement).}

_{C’est pour} cette _{raison que}

je

n’ai pu

déterminer,

à haute

_{température,}

le

moment de l’ion Ni dans

NiO,

bien que mes mesures

aient été

_{prolongées jusqu’à}

1 110° K.

’

Manuscrit reçu le 20 mars _1951.

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