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CONJECTURE SUR LA TRANSITION
MAGNÉTIQUE DE 3He SOLIDE
M. Papoular
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C2, supplément au no 6, Tome 39, Juin 1978,page C2-272
CONJECTURE
SUR
LA TRANSITION MAGNÉTIQUE
DE 3He SOLIDE
M. PAPOULAR
Centre de Recherches sur Les Très Basses Températures, C.N.R.S. B.P. 166, Centre de tri, 38042 Grenoble Cedex, France
La transition antiferromagnétique à TN
=
1 mK de 3He solide ne s'explique pas dans un modèle de Heisenberg, sauf à postuler un échange quadruple très intense [l]. Nous suggérons ici une autre ligne d'interprétation, basée sur le caractère self-consis- tant de l'opérateur d'échange. Cet opérateur est mixte (spin-réseau), et les corrélations locales de spin correspondantes tendent à bloquer l'échange à basse température. Notre hypothèse est que les excitations pertinentes ne sont pas des ondes de spin, ma$ des paires magnétiques renversées, piégées dans une déformation locale du réseau [2] : c'est un mécanisme genre Jahn-Teller, mais dans l'état excité. Ceci fournit une image de la transition assez semblable àcelle de la transition isolant antiferromagnétique- métal normal, avec, au-dessus de
TN,
une plage inter- médiaire en température à caractère polaronique. Ici, nos excitations sont des bipolarons diamagnéti- ques localisés, dont l'énergie d'excitation e est relati- vement basse : c'est la différence d'un terme d'échange et d'un potentiel de déformation.Le problème est fortement self-consistant, ce qui rend difficile une détermination précise de ces termes
d'énergie. Cependant, un modèle statistique simple
-
apparenté au modèle de Slater pour la transition ferroélectrique de KDP-
montre que les caractéris- tiques essentielles de la transitionTN
résultent d'une énergie d'activation E-
3 J (J : fréquence d'échangecaractéristique en phase paramagnétique). En parti- culier, nous retrouvons l'accroissement prétransi- tionnel de la susceptibilité : la formation de paires diamagnétiques fortement liées libère les spins voisins dont la réponse paramagnétique se trouve accrue d'autant.
Nous suggérons, comme tests de notre interpréta- tion, d'une part l'absorption d'ultrasons : il devrait y avoir absorption résonnante autour de w
=
E, soit dans les 10 MHz; d'autre part, une comparaison de la dépendance en pression de J (phase paramagné- tique) et deT,.
Dans un modèle genre Heisenberg,TN
est proportionnel à J, ou à une combinaison appropriée de différents termes d'échange [l] ; ici,TN est proportionnel à E, lequel devrait, a priori, varier en pression différemment de J, à cause du terme potentiel de déformation.
Bibliographie
[l] HETHERINGTON, J. et WILLARD, F., Phys. Rev. Lett. 35 (1975)
1442 ;
ROGER, M., DELRIEU, J. M. et LANDESMAN, A., Phys. Lett. A 62
(1977) 449.
[2] PAPOULAR, M., Solid State Commun., 24 (1977) 113 ; et J. Low Temp. Phys. 31, a paraître.
