Propriétés magnétiques du platine. Différentes variétés. Influence du champ. Passage d'un état à un autre

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Propriétés magnétiques du platine. Différentes variétés.

Influence du champ. Passage d’un état à un autre

Paule Collet, G. Foëx

To cite this version:

Paule Collet, G. Foëx. Propriétés magnétiques du platine. Différentes variétés. Influence du

champ. Passage d’un état à un autre. J. Phys. Radium, 1931, 2 (9), pp.290-308. �10.1051/jphys-

rad:0193100209029000�. �jpa-00233068�

PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DU PLATINE. DIFFÉRENTES VARIÉTÉS INFLUENCE DU CHAMP. PASSAGE D’UN ÉTAT A UN AUTRE ;

par PAULE COLLET et G FOËX.

Sommaire. 2014 La variation thermique des coefficients d’aimantation de divers pla-

tines paraissant tous extrêmement purs à été étudiée, ^{avec une} précision ^{de 2} pour 1 000.

Nous avons repéré ^les températures magnétiquement, à l’aide du sulfate de gadolinium.

Les graphiques ^en 1/~ ^{et t} sont des droites coudées.

I. Variétés magnétiques.

Les 4 échantillons de platine ^ont donné, ^aux basses tem-

pératures dans les mêmes conditions de champ, les moments : 8 9,5 ^{11 et 13} magnétons.

Au-dessus de la température ordinaire, ^{dans un} champ intense, ils ont tous 8 magné- tons.

II. Tentatives de passage d’une variété à l’autre.

Des essais par contact prolongé, fusion, recuit dans le champ, n’ont abouti à aucune modification, mais le refroidissement dans un champ dépassant 30 000 gauss ^a diminué le moment, à froid, ^de 1/2 magnéton.

III. Action du champ. 2014 ^{Pour un} échantillon donné, ^le champ passant de 6 000 à 14 000 gauss, le moment ^aux basses températures décroît de 13 à 10 magnétons. ^De plus le nombre des coudes diminue.

IV. Relation entre 03B8 et la constante de Curie C.

En première approximation, ^pour

un platine ^{donné, le} graphique ^{de 03B8 en} fonction de C est une droite.

V. Paliers.

Aux champs inférieurs à 3 000 gauss, la variation de 1/~ ^{aux basses} températures, ^{se fait par} paliers horizontaux successifs. C’est là une étape ^vers le para-

magnétisme ^constant.

États et variétés magnétiques. - Il est très fréquent qu’une espèce chimique para-

magnétique parfaitement ^définie présente plusieurs ^états magnétiques ^{tout à} fait distincts.

Dans des conditions données chacun est caractérisé _par une valeur du moment atomique ^et

un point ^{de Curie fi} (1). ^{Mais deux cas} peuvent ^se présenter :

a) ^{Les états} magnétiques apparaissent ^{dans des} conditions différentes, par exemple ^dans

des domaines de température distincts. Nous montrerons plus loin que le champ ^intervient

au même titre dans les conditions qui déterminent ainsi l’apparition d’un état donné. Par

exemple ^le platine métallique étudié par Kopp (2) possède ⁸ magnétons ^avec 6 = - 1 1001 de 17Q à 4501 et 9 magnétons ^{avec 6}

^{1600° aux} températures supérieures ^{à 6501. Le}

passage de 8 à 9 ^se produit par simple élévation de température ^et la transformation est réversible.

Dans bien des ^cas les domaines d’existence des deux états sont exactement contigus ; ^il

y ^a passage discontinu de l’une des valeurs du moment à l’autre, ^le coefficient d’aimantation lui-même ne subissant aucune discontinuité.

La courbe expérimentale ^{est alors une} droite coudée comme dans la figure ¹ empruntée

à Ml’e Serres (3) (ferrite ^de magnésie). Des coudes de cette espèce ^se présentent ^très fréquem- ment 1’) . Il arrive que la position ^{du coude} change ^d’une expérience ^à l’autre ; ^l’une des droites (1) ^{Chez la} plupart ^des paramagnétiques ^le coefficient d’aimantation varie avec la température ^suivant

la loi de Weiss x(T’ - 6)

C où la constante 8 joue le rôle d’un point de Curie réel ou virtuel (0 0).

(2) Thèse Zurich 1919.

(3) ^Thèse Strasbourg ^{9 931.}

(4) ^{P. WEISS} etG.FoËx, ^{J. de} Phys. ^t.’1, (1911), pp. 274 et 744. G. FoËx, A nn. de Phys. ^t. i6, (19~1), ^{p. 224.}

WELO, Phtl. Mag. (7), ^t. 6, (1928), p. 481.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0193100209029000

se déplace ^{alors en restant} parallèle à elle-même : le moment conserve sa valeur tandis que 6 varie. Le déplacement, parfois important, ^{de la} température ^à laquelle ^se produit ^{le coude}

montre que la transformation présente ^un caractère accidentel et diffère des changements

Fig. 1. - Ferrite de magnésium. ^Coudes.

d’élat ordinaires tels qu’une ^{fusion ou une} transformation allotropique. ^{Dans ces conditions}

il est tout à fait remarquable que les coudes ^se manifestent avec leur netteté habituelle pour

une substance pulvérisée : bien que la température de passage présente pour chaque grain

une certaine indétermination, ^l’état magnétique change ^{dans tous les} grains ^{en même} temps,

sans qu’il y ait mélange, ^entre certaines limites de température.

b) ^Les divers états peuvent exister et paraître également ^{stables dans des conditions} identiques ^de champ ^{et de} température. ^Il s’agit alors de divers échantillons d’une même

substance, ayant ^{eu une histoire} différente, ^et qui constituent des variétés »iagnétiqeles ^dis-

tinctes.

Le plus ^{souvent on a constaté} l’existence de ces variétés sans pouvoir passer de l’une à l’autre et sans même savoir à quelles circonstances extérieures étaient dues les divergences.

Mais il arrive qu’un fragment donné de substance change magnétiquement ^sans qu’on puisse

préciser ^{pour autant la cause} de la transformation. C’est le _cas, par exemple, pour le sulfate

de nickel à 7 Hz0 étudié par Jackson (1). Cet échantillon possédait ~1~,~ magnétons ^environ

entre 300,K et 150,,K. Vers cette température ^se produisait ^{un coude, le moment} augmen- tait de près ^d’un magnéton ^{de Bohr, dt} la nouvelle variété était stable jusqu’à ^17,K. Or, ^ce même échantillon, étudié quelques ^années après par l’un de ^{nous, entre} 290" K et 100"li se

trouvait dans un état magnétique ^tout différent : 16 magnétons ^et pas ^trace de coude.

Dans un très petit ^{nombre de cas seulement on} sait passer de l’une des variétés à l’autre.

Par exemple le sulfate cobalteux anhydre ^{obtenu en} déshydratant ^le sulfate à ’l H?0 sans

que la température dépasse ^400° possède ^~5 magnétons ^{et 6}

24". Si l’on calcine ce sel au-dessus de £01° le moment passe à ~6 magnétons ^{et 8 à}

531. Les deux variétés sont stables au moins entre la température ^{ordinaire et 3000} (~).

Le sel à 26 magnétons dissous dans l’eau a d’abord ~6 magnétons ^comme à l’état solides.

Abandonné à lui-même un temps suffisant il revient à ~5. Le sulfate anhydre ^obtenu par

déshydratation, ^à température modérée, des cristaux déposés par la solution même fraîche

possède ^{aussi 25} magnétons.

Les variétés à 25 et à 26 ainsi obtenues n’ont pas été étudiées de façon systématique ^à

l’aide des rayons X: ^{on ne} sait pas si elles correspondent ^{à des} structures différentes. Elles sont probablement ^{en relation avec} des modifications intraatomiques puisqu’elles ^existent

toutes les deux en solution.

Ces exemples montrent que l’action d’impuretés éventuelles ne suffit sûrement pas à

expliquer l’existence des variétés magnétiques.

Les changements ^d’état allotropique (1), ^la fusion aqueuse (1), la dissolution dans divers solvants (5), la cristallisation (5), modifient souvent le moment de l’ion magnétique ^contenu

dans le sel. Les variations du moment atomique ^sont donc faciles à provoquer.

Il est remarquable, ^{dans ces} conditions, que l’on ^rencontre si fréquemment, ^{et sans} pré-

cautions spéciales, ^des échantillons magnétiquement purs, c’est-à-dire où la substance est toute entière au même état. On s’en aperçoit ^{à la} rigueur ^avec laquelle ils suivent la loi de Weiss. En effet les points de Curie varient notablement dans les divers états, et par

suite, ^un mélange s’écarterait nettement de la loi.

Dans le cas où les points de Curie seraient voisins, le critérium de la loi de Weiss se trou- verait en défaut; la courbe des inverses, _pour un mélange, différerait peu d’une droite, ^et des mesures précises, étendues à un grand intervalle de température, deviendraient néces- saires pour pouvoir affirmer la pureté magnétique de la substance.

La prédominance des échantillons magnétiquement purs indique peut-être, ^comme

l’existence des coudes bien marqués, ^une tendance à l’uniformisation des états.

Dans un autre ordre d’idées, ^on peut ^se demander si les propriétés physiques qui dépendent des mêmes électrons que le magnétisme, par exemple ^les spectres d’absorp-

tion Ci), la constante de Verdet ne seraient pas différentes dans les diverses variétés magné- tiques.

Ces variétés paraissent comparables ^aux différents états spectraux ^{d’un même} élément;

on peut penser qu’elles diffèrent les unes des autres par les nombres quantiques ^{des élec-}

trons magnétiques ^ou par la répartition des électrons entre diverses orbites (Cabrera).

Cas du platine.

Mesures antérieures.

Les propriétés magnétiques ^du platine

ont déjà ^été étudiées par de nombreux auteurs. Des ^mesures précises à diverses tempéra-

tures, effectuées de façon indépendante ^{sur un même} échantillon de platine pur, par Kopp ^et

par Foëx, ^ont permis de reconnaître l’existence de deux termes dans le coefficient d’aiman- tation du platine :

(1) ^{Phil. traîîs.} Roy. ^Soc. London, ^t. 224, (1923), p. ^1.

(2) CIIATILLON. Ann, de Phys, ^t. 9,(t928), p. 187.

(e) ^A. SERRES C. R. t. 181, (1925), p. ^714.

(1) ^Welo. Nature, ^{t. 124.} (19~9), p. 575.

1

(5) CHATILLON, ^{IOC. c2t.}

(61 Des recherches sur le spectre d’absorption ^{ont été} entreprises ^{à ce} point ^{de vue} par Gerlach. J. de

10, 1929, p. ^278.

11 Un terme diamagnétique, indépendant ^{de la} température, ayant pour valeur appro- chée à 10 pour 100 près :

~~° Un terme paramagnétique obéissant à la loi de Weiss.

Le coefficient d’aimantation global ^{à la} température ^{ordinaire est} voisin de :

Le terme paramagnétique, ^{calculé en} déduisant le diamagnétisme ^du coefficient d’aimantation observé à chaque température, ^a permis de mettre en évidence les états

magnétiques ^{suivants :}

Entre 170 et ~~0°, Kopp ^{a trouvé 8} magnétons, à 2 pour 100 près environ, ^et 6 = --11 JO°.

Entre ~~0° et 65f)o région de transition.

De 6500 à 1000,1, ⁹ magnétons; 6 ~ -1600°.

Le platine ^de Kopp (globule ^de 2g), préparé spécialement ^{en vue de ces} recherches par la maison Heraeus, ^ne contenait pas de fer, ^{ou tout au} moins pas ^en quantité décelable par les réactifs les plus ^sensibles.

. , Les mesures de Foëx, effectuées sur le même échantillon, ^avant celles de Kopp, ^mais

s’étendant à un intervalle moindre de température, conduisent ^aux mêmes résultats pour l’état à 8 magnétons. Toutefois, ^au voisinage ^{de la} température ordinaire, dans les pre- mières séries de mesures, quelques points ^s’étaient placés systématiquement au-dessus de la droite qui caractérise le, platine ^{à 8. Ces} points, ^en ligne droite, indiquaient ^un coude,

avec passage à ^un moment supérieurs, ^{aux basses} températures. Après que le platine ^eût

été chauffé, ^à plusieurs reprises, ^{dans le} champ, pour les mesures aux températures élevées,

cette apparence de coude disparut. ^{Dans les} expériences ^de Kopp, ^les points ^{se sont} placés

sur la droite à 8 magnétons ^à partir ^{de la} température ordinaire, la variation de X étant

parfaitement réversible.

2° L’un des platines étudiés par Honda donnait, ^{entre 1500 et} 1000°, ^{une droite} unique,

assez bien définie, correspondant ^{à 9,2} magnétons. Il n’est pas impossible que cette variété soit la même que le platine ^{à 9} magnétons ^de Kopp. L’excès du moment pourrait provenir

d’une part ^{de la} présence d’impuretés magnétiques, ^d’autre part d’incertitudes dans la détermination des valeurs absolues.

Si c’est bien le cas il est remarquable que le domaine de stabilité de la variété à 9 magnétons puisse s’étendre de 1 U00° jusqu’à ^la température ^{ordinaire au} lieu d’être limité à L’intervalle iOfJO.

650°.

Les circonstances que l’on peut invoquer pour expliquer cette différence de propriétés

sont la présence éventuelle d’impuretés dans l’un des platines (peut-être ^{du fer assez dilué}

pour avoir perdu ^son ferromagnétisme) ^{et la} différence d’intensité des champs magnétiques

utilisé, par les deux ^{auteurs :} Kopp ^{a utilisé un} champ moins intense que celui de Honda.

Aux températures inférieures à 1 ~0’ les points ^{de Honda se} placent ^{au-dessus de la}

droite à 9,2 ^et paraissent indiquer, ^{comme les} expériences ^{de Foëx,} l’existence aux basses

températures d’un état à moment plus ^élevé.

30 Cet état a été rencontré par Kamerlingh ^{Onnes et} Oosterhuis dans leur étude du

platine ^aux très basses températures (l). ^{Leurs mesures,} qui définissent une bonne droite de Weiss, conduisent à un moment égal ^à 11,5 magnétons, ^{avec une constante} 0 voisine de - 2 9w.

Ces expériences ^{mettent en évidence un} fait d’un intérêt indéniable pour les théories (1) ^{La valeur} numérique que ^nous donnons ici est celle que Kopp, grâce ^au grand intervalle exploré ^et à la précision ^{de ses} nombreuses mesures, ^a pu dégager ^du phénomène global. Tous les coefficients d’aiman- tation du platine ^donnés plus ^{loin ont été} corrigés ^du diamagnétisme ^au moyen de ^ce nombre.

(2) Platine Heraous : Méthode du cylindre. Champs ^intenses. Températures ^{de 140 à 2900 K. Conim.}

Phys. ^Lab. Leiden, 132, ^1913.

du magnétisme L’atome de platine possède ^{un moment} magnétique ^et cependant le para-

magnétisme de l’état à il, 5 est presque indépendant ^{de la} température. ^La variation rela- tive de Z ^{est en} effet seulement de 1/3 000- par degré ^au voisinage ^{de la} température ^ordi- naire, c’est-à-dire dix fois plus faible que pour les paramagnétiqucs purs obéissant à la loi de Curie.

La même propriété ^{se retrouve} dans le fer _y, qui, ^bien qu’ayant ^très probablement ^un

moment atomique ^comme les fers x et ~, présente ^un paramagnétisme à peu près indépen-

dant de la température (1).

Ces deux substances possèdent ^{donc des} propriétés magnétiques intermédiaires entre le paramagnétisme variable habituel et le paramagnétisme indépendant ^{de la} température.

Il en est peut-être de même pour certains sels organiques de fer et de chrome étudiés par

Welo, ^dont le Point de Curie, négatif, ^{est au} delà de - 500’.

Il semble donc bien que les substances à paramagnétisme constant doivent être consi- dérées comme possédant ^{un moment} atomique. La détermination de ce moment n’est plus possible par la méthode habituelle puisque le coefficient d’aimantation reste invariable.

Les théories du paramagnétisme ^constant doivent tenir compte ^{de ce fait et} prévoir

l’existence de corps intermédiaires ^entre les deux catégories ^de paramagnétiques.

Objet ^du présent ^travail.

Etant donné l’intérêt du platine ^à 11,5 magnétons, ^nous

nous sommes proposé de retrouver cet état et de préciser ^{la mesure de son moment.}

En second lieu, nous avons essayé ^de compléter ^les connaissances encore peu ^nom- breuses et imprécises que l’on possède ^sur les états magnétiques multiples, ^le passage ^de l’un à l’autre, leur stabilité relative, ^{etc. Nous avons} cherché, ^en particulier, si, parmi ^ces états, ^{certains se} rapprochent plus ^{encore du} paramagnétisme constant que ^ne le fait le

platine ^à 11,5; ^{si le} champ, ^{comme la} température, n’agit pas ^sur l’apparition ^{de tel ou tel}

état et, enfin, si deux variétés mises au contact ont tendance à prendre le mème moment.

Echantillons de platine.

^{Nous avons étudié} quatre ^{morceaux de} platine pur de la maison Heraeus.

Platine f; ^{ni -} 1,99 g ; préparé ^en 1913, spécialement ^{en vue} de recherches magné- tiques, ^cet échantillon a été débarrassé du fer aussi complètement que possible. ^{C’est celui} qui ^a été étudié par Foëx, puis par Kopp ^{en 1919.} Depuis lors, ^ce platine ^{n’a subi aucun}

traitement. Avant d’en reprendre ^{l’étude nous l’avons} nettoyé ^{à l’acide} chlorhydrique

bouillant.

ni = 1,3 g; fil de platine physiquement pur, traité à l’eau régale après pas- sage à la filière.

Platine 3; ^{m = ~0} g ; globule préparé ^en 1931 dans les mêmes conditions que le pla-

tine 1. Au cours des mesures, ^un fragment ^de 1,7 g ^{en a été} séparé (platine ³ bis), ^{et traité}

par l’eau régale pour éliminer les traces éventuelles d’acier laissées par la scie.

Platine 4; ^{m =} 2,5 g ; globule préparé ^en 1929 dans les mêmes conditions que les pré- cédents. Cet échantillon n’a subi aucun traitement thermique ^{entre sa} réception ^{et le début}

des mesures.

D’après ^{la firme} Heraeus, ^{dans aucun de ces} échantillons le fer n’est décelable par ^ses réactifs chimiques, ^{même les} plus ^sensibles.

Ce critérium de pureté peut ^être insuffisant pour des recherches magnétiques.

Si des traces de fer se trouvaient à l’état ferromagnétique, ^{avec des} propriétés ^voisines

de celles du métal massif, ^une proportion ^{de un} millionième produirait une erreur de 2 pour 100 sur le coefficient d’aimantation du platine, ^{dans un} champ ^de 10.000 gauss. Ce serait le cas si de petites paillettes ^de fer restaient fixées à la surface du platine. ^Les traitements par l’eau régale éliminent d’ailleurs cette possibilité. ^{S’il reste du fer en} quantité ^{non déce-}

lable par les réactifs chimiques, ^{ce fer est} à l’état de solution solide et, ^{à ce} degré ^{de dilu-}

tion les solulions de fer dans le platine ^ne sont pas ferromagnétiques. ^{Ces dernières traces}

’

(1) ^{WEISS et} TERRY, HONDA, ^RBrHER.

de fer n’altéreraient donc pas les coefficients d’aimantation; ^on peut ^{tout au} plus ^{se deman-}

der si elles interviendraient pour modifier l’état magnétique de la substance.

Mais deux résultats d’expérience semblent confirmer pleinement ^la pureté ^du platine.

D’une part ^il n’y ^a jamais diminution du coefficient d’aimantation en passant ^{de 3000}

à 6000 gauss, ^ce qui élimine la possibilité d’impuretés ferromagnétiques.

D’autre part les divers échantillons, éludiés à des températures supérieures ^{à 50° et}

dans des champs dépassant 7000 gauss, possèdent exactement le même moment de 8 magnétons.

Mesures magnétiques - Les coefficients ci’aimantation ont été mesurés par attraction dans un champ ^non uniforme, à l’aide de l’appareil ^{de Foëx et Forrer} (1). Les valeurs abso- lues ont été déduites due comparaisons, ^{soit avec} de l’eau distillée directement dans le réci-

pient ^{servant aux mesures} (/== 20130,72.102013~), ^{soit avec du} pyrophosphate ^de manganèse (z == 103, l.lU-ô ^à 1 6°, 1 ), ^{soit avec du} ferricyanure ^de potassium (/ ⁼ 6,’~~.1U-& ^à 1~°). ^Les

nombres obtenus à partir ^{de ces} substances étalon sont concordants à 2 pour 1000 près.

Cela fixe la limite d’incertitude qui ^{existe sur} la valeur absolue des coefficients d’aimanta- tion. Les mesures relatives des coefficients aux diverses températures ^sont plus rigou-

reuses.

Malgré ^la précision des mesures prises isolénient, ^{il existe une} incertitude notable sur

les constantes de Curie et, par suite, ^{sur le moment} atomique. Cette incertitude est d’au- tant plus grande que l’intervalle de température ^dans lequel ^on fait la détermination est

plus restreint, ^elle augmente ^{aussi avec la} grandeur de la constante de Curie. Si la loi de Weiss se vérifie sans coude entre les températures ^{Ti et} 72, ^on calcule la constante de Curie ^{entre ces} températures par la formule :

A titre d’exemple, ^{avec l’une} des variétés de platine ^{nous avons trouvé :}

Si l’erreur atteint 0,5 degrés ^{sur la} température ^{et 5} unités du dernier ordre sur 1/Z,

la constante de Curie pourra ètre entachée d’une erreur relative de 5 pour 100 et le ^moment

atomique ^{d’une erreur de} 2,;) pour 100. C’est là une limite supérieure ^{dont on reste} toujours

assez loin. Les droites de Weiss ne sont pas déterminées, ^en effet, seulement par leurs deux

points extrêmes, mais par ^un grand ^{nombre de} points. ^On obtient ainsi une valeur moyenne

plus ^exacte qu’avec ^{deux mesures isolées.}

Obtention des basses températures. - ^Dans l’appareil qui sert à faire les mesures

magnétiques ^aux températures supérieures ^à 20° C, la substance est portée par ^une tige

verticale pénétrant par le bas dans ^un four électrique ^{en forme de} cylindre étroit fermé à

son extrémité supérieure.

Nous avons trouvé avantageux ^{de conserver} pour les recherches à basse température

ce même dispositif ^de tige ^verticale pénétrant par le bas dans l’enceinte froide qui ^{la coiffe.}

( ~ ) J. ^de Phys., ⁷ 1,19L96), p. 180.

Cela permet d’opérer ^{sans modifier} l’appareil magnétique, ^soit au-dessus, soit au-dessous.

de la température ^ordinaire.

On ne peut pas utiliser le ^{va; e} Dewar de la manière habituelle pour contenir le bain froid. Dans l’appareil ^que nous avons réalisé, le bain est dans un cylindre ^{en cuivre} C,

soutenu et isolé thermiquement par ^une pièce ^en ébonite E. Un vase Dewar retourné

recouvre le tout et assure la protection thermique. La substance S se trouve près ^{du fond}

d’un cylindre ^{en cuivre} qui plonge dans le bain comme un moufle dont l’ouverture serait tournée vers le bas. L’espace ^annulaire compris ^{entre les deux} cylindres ^est rempli ^de liquide réfrigérant (air’liquida ^{ou CO’ solide et} éther).

Fig. ^2.

Idéalisation des basses températures.

Un courant d’hydrogène ^{sec arrive} par le petit tube T dans la cavité occupée par la substance. Le rôle de l’hydrogène ^est triple :

1° Uniformiser la température à l’intérieur de la cavité ;

~° Supprimer ^la correction importante et incertaine qu’il ^faudrait faire pour le magné-

tisme de l’oxygène, ^{si la cavité était} remplie ^d’air;

3° Eviter la formation d’un dépôt ^de givre ^{sur les} parois ^de la cavité et sur la substance.

Il est facile à l’aide de ce dispositif de réaliser une température stationnaire pendant

la durée de plusieurs ^{mesures. Par} contre, ^{il iau} t prendre ^les plus grandes précautions pour

se mettre à l’abri d’une grave ^cause d’erreur lorsqu’on utilise l’air liquide ^{comme bain} réfrigérant.

L’air liquide industriel contient une très forte proportion d’oxygène. La vapeur pro- venant du bain s’écoule entre la paroi ^du récipient ^{en cuivre et le vase} Dewar. Elle a une

tendance d’autant plus marquée ^à pénétrer dans la cavité réservée à la substance, qu’elle y est attirée par le champ magnétique. ^Le coefficient de dilatation du cuivre est très inférieur à celui de rébonite; par suite, ^{un contact étanche aux} gaz entre le cuivre ^et l’ébonite est difficile à réaliser à toutes temperatures. Si la moindre fissure existe, l’oxygène pénètre

dans la cavité intérieure et cause par ^son fort paramagnétisme ^{une erreur notable. Avec de} l’oxygène gazeux et pur à - 1801 l’erreur commise ^sur le coefficient d’aimantation du

platine, dépasserait 7 pour 100. A la température ^{ordinaire et} dans l’air atmosphérique ^elle

est au moins ;)0 fois plus ^faible.

Heureusement cette erreur est facile à mettre en évidence : il suffit de faire une première

mesure immédiatement après l’établissement ^du champ ^{et une autre au bout de} quelques

minutes. Si de l’oxygène entre, ^attiré par le champ, ^le deuxième résultat est plus petit que le premier.

Pour éviter les rentrées d’oxygène ^{il faut} que la pièce ^{en ébonite} E soit extérieure à la

pièce ^{en cuivre P, de manière à} produire ^un serrage ^sur celle-ci _par contraction. Il faut de

plus que le courant d’hydrogène ^{soit assez} rapide.

On peut utiliser le cryostat qui vient d’être décrit pour obtenir toutes les températures

intermédiaires entre celle du bain et celle de la salle. Il suffit de lui donner une inertie ther-

mique suffisante _{pour que,} après évaporation complète ^du bain, ^la température ^{varie très}

peu pendant ^{la durée d’une mesure. Pour} cela, ^{on met dans le} récipient ^{C un} cylindre plein

en cuivre. On peut ^ainsi faire des mesures, de 5° en 5~ par exemple jusqu’à ^la température

ordinaire. Au voisinage ^de

^{l’~~0° la} température ^{ne varie} pas de plus ^de 0°,6 pendant ^la

mesure. L’utilisation d’une température stationnaire à-79° permet ^{de vérifier} qu’il n’y ^a pas d’écart systématique ^{entre la} température indiquée par le couple ^{et celle de} la substance.

Repérage magnétique ^des températures.

^La soudure d’un couple thermoélectrique

non représentée ^{sur la} figure 2 ^{se trouve} placée dans la cavité à une petite distance au-dessus de la substance. Elle est fixée à une lame d’argent A thermiquement ^{isolée des} parois ^{de la} cavité, par ^{un morceau} de liège L, ^{et en contact} par presque toute ^sa surface avec l’aimos-

phère d’hydrogène.

On étalonne ce couple ^sur place, ^{dans les} conditions mêmes où il sert, ^{à l’aide d’un}

« therlnomètre magnétique. ^{» Dans} l’appareil ^{de mesure} des coefficients d’aimantation, ^{à la} place ^{de la} substance, ^{on met un} fragment ^d’un paramagnétique parfait, c’est-à-dire d’un corps qui suive exactement la loi de Curie. On ^mesure le coefficient d’aimantation ï.o à

une température ^{bien connue} par exemple ^{LOC. On} établit ensuite une température

inconnue T,, ^à laquelle ^{on mesure un} coefficient _Xi. L’application de la loi de Curie donne :

Une correction de très faible importance ^est nécessaire à cause du diamagnétisme ^sous jacent; ^{elle est} connue avec une précision largement suffisante.

D’après ^les recherches de Kamerlingh ^{Onnes c’est} parmi les sels à ion magnétique

« fortement dilué » qu’il y ^a lieu de rechercher des paramagnétiques parfaits, pouvant ^servir

de corps thermométriques.

L’expérience ^a montré que plusieurs ^{de ces} sels suivent la loi de Curie avec toute la pré-

cision des mesures jusqu’aux températures ^les plus basses. Il s’agit ^là d’une loi fondamen- tale analogue à celle des gaz parfaits, ^{avec cette} différence que la loi de Curie ^est effective- ment suivie, ^alors que celle des gaz n’est qu’une loi limite.

L’un de nous avait utilisé en 1924, ^comme corps thermométrique, l’alun ferri-ammo-

niacal. Ce sel, ^dans lequel l’ion Fe"’ se troue très dilué, ^se comporte, d’après Kamerlingh

Onnes ^et Oosterhuis (1), ^{comme un} paramagnétique parfait. ^Mais depuis ^{nous nous sommes}

rendu compte, ^en discutant les observations de Honda et lshim-ara (2), que cette même subs- tance peut ^{aussi se} comporter autrement. L’échantillon étudié par ^ces physiciens paraît

constituer une variété magnétique différente de la piemière. Il suit la loi de Curie entre

-

1700 (la plus ^{basse des} températures atteintes) et - 18°. A ce moment, ^un coude parait

se produire ^et les trois derniers points ^se placent ^{sur une} droite à 27 magnétons, ^avec

b

47°,5. La variétés de Kamerlingh ^Onnes possède ²⁹ magnétons, celle des physiciens japonais, ^{avant le coude, en} possède ^30.

Nous avons donc renoncé à l’emploi ^{de cette substance comme} corps thermométrique pour utiliser à sa place ^{le sulfate de} gadolinium ^{à 8H20} qui présente beaucoup plus ^de garanties.

Ce sulfate a été étudié à plusieurs reprises ^à Leyde ^{et à} Madrid, ^soit anhydre, ^soit hydraté; dans tous les cas on a trouvé qu’il suit la loi de Curie. De plus les données magné- tiques ^{sur les} composés ^{des terres rares sont assez} nombreuses pour ^montrer que les coudes

ou les variétés magnétiques multiples ^sont excpptionnels ^{chez ces} substances (3).

M. Urbain a bien voulu mettre à notre disposition ^un échantillon de sulfate de gadoli-

nium préparé ^{dans son} laboratoire; ^cet échantillon nous a permis ^de repérer ^sans difficultés les températures ^entre

^{1800 et} ~0°. Il y ^a tout lieu de penser que l’échelle obtenue ^se confond avec l’échelle thermodynamique.

La pureté de la substance ne joue pas ^un rôle important dans la détermination des

températures. ^Les impuretés à craindre dans le cas du sulfate de gadolinium sont, ^en effet,

des composés ^{de terres rares voisines ou des sels} diamagnétiques. ^Les premiers ^{suivent la}

loi de Curie et n’apportent ^aucune perturbation; les derniers sont si faiblement magnétiques

vis-à-vi6 de l’ion gadolinium qu’ils ^{devraient être} présents ^en quantités énormes pour fausser les résultats. Il est à remarquer ^en effet que les valeurs absolues des coefficients d’aimanta- tion n’interviennent pas dans la détermination des températures.

RÉSULTATS

i. Variétés magnétiques. - ^{Nous avons} étudié les quatre platines ^décrits précé- demment, ^{dans des} champs de 6 000 à 7 000 gauss, au-dessus de - 180°. Ils constituent des variétés magnétiques distinctes au sens que ^{nous avons} donné plus ^{haut à ce} terme, ^chacune pouvant présenter plusieurs ^états magnétiques succemsifs en fonction de la température.

(1) Comm. Phys. Lab. Leiden (1914), ^{n- 139B} (~) ^Sc. Rep. ^lohôku Imp. ^t. 4, (1915) p. 215.

(3) ^{Welo a utilisé en} 1928, pour repérer ^les températures, ^{une méthode} analogue ^{à celle} qui ^{vient d’être} exposée, méthode dont il n’avait pas ^eu connaissance. Le choix qu’il ^a fait du sulfate ferreux ammoniacal

comme substance thermométrique ^ne présente pas toutes les garanties ^{voulues. Il en existe en effet} plusieurs variétés magnétiques dont l’une suit la loi de Curie (Kamerlingh Onnes et Oosterhuis cités par Jackson loc.

cit.) et l’autre possède un 6 voisin de 90- (Foëx ^loc. cit.) ^{On ne} sait pas à priori ^{si l’an se trouve en} présence

de l’une ou de l’autre.

Platine 1 (Platine ^de Kopp). - ^{Nous avons} étendu les mesures jusqu’à ^la température

de l’air liquide. ^Les points ^{obtenus se} placent exactement sur le prolongement de la droite relevée par Kopp (fig. ^{3, droite} 1).

~

Fig. ^3.

^Variétés magnéliques.

Cet échantillon conserve depuis ⁴⁵⁰¹¹ jusqu’à ^{-180° le même état, donnant ainsi un}

rare exemple de stabilité.

Platine 4.

Les premières ^mesures ont révélé l’existence d’une variété à 12 magné-

tons et 6 = - 2 stable de -180° à

90° (figure 4). ^{A cette} température ^se produit

un coude, ^{mais nous} n’avons pas pu déterminer de façon précise ^{le nouveau moment. Un} point pris ^à

77°, après ^{retour à la} température ordinaire, ^s’est placé ^{sur le} prolonge-

ment de la droite à 12 après le coude. C’est un exemple, ^entre beaucoup ^{d’autres, d’une} légère extension du domaine d’existence d’un état au delà de la température de pas-

sage:

L’état magnétique trouvé lors d’une deuxième série d’expériences ^{a été} différent. De

-

1800 à

110o il est caractérisé par 13 magnétons ^{et 9 == 2013} 3420o. Vers

i 10° se pro- duit un coude; ^{le nouveau moment est} 10,5 magnétons; ^il change ^{encore deux fois à des} températures plus ^élevées.

Tout ceci amène aux conclusions suivantes :

1° Certains platines gardent ^{le même état} magnétique ^{dans de} grands intervalles de température, tandis que d’autres présentent ^de multiples déterminations du moment.

2° Dans un même intervalle de température ^{et dans un même} champ, il existe des variétés diverses dont l’état magnétique ^est nettement différent.

Malgré cette extrême variabilité il est remarquable qu’on ^obtienne toujours des droites

parfaitement déterminées ce qui inplique, ^{comme nous} l’avons dit plus ^haut (p. 29~), que les substances étudiées sont magnétiquement pures.

Fig. ^4.

Autres variétés magnétiques.

2. Tentatives de passage d’une variété à l’autre.

A. Essai par contagion. -

Nous avons signalé que, malgré ^la multiplicité des états et des variétés magnétiques, ^les

droites en - ^{sont bien} déterminées et les coudes ^très nets, ^{même s’il} s’agit ^d’une poudre

Z

(p. 292). Il semble donc qu’il y ait entre les diverses pnrtiuns de la substance une inter- action tendant à uniformiser le moment. Nous avons essayé de voir si cette action se mani- festerait entre deux masses de platine ^de l’ordre du gramme.

’

Les platines ⁱ (1,99 g) ^{et 4} (2,5 g) ont été laissés au contact pendant quatre mois, ^et

étudiés ensemble dans des champs ^{de 6 000 et} de’9 3110 gauss. Les points expérimentaux

en 1 ^{et t} n’étaient pas ^en ligne ^droite, et les résultats ont été conformes à ^ceux qu’on pou- z

vait calculer en appliquant ^{la loi} d’addivité ^aux deux variétés. Chacun des platines, ^réétu-

dié isolément, avait conservé son état antérieur ; ^{l’essai a donc été} négatif.

On peut penser que ^ce résultat est dû à l’imperfection du contact réalisé entre globules

arrondis.

B. Essai par fusion.

^{Lors des} premières ^mesures effectuées antérieurement sur le

platine 1 (p. 299), les résultats avaient été différents de ceux qui ^ont été obtenus par la suite,

avec une stabilité que ^{nous avons} signalée,. De même le platine 4 ^{a donné} 12 magnétons ^dans

la série effectuée après ^la fusion, ^et t3 dans les séries ultérieures (p. 299). ^L’état magné-

tique ^ne semble donc pas complètement fixé dès le début.

Nous avons pensé qu’une nouvelle fusion pourrait peut-être ^{redonner au} platine ^son

instabilité première, ^et nous avons choisi pour cet essai le platine ¹ qui ^{est le} plus ^constant

et le plus ancien. Le globule ^{a été} refondu par la maison Heraeus, ^avec toutes les précau-

tions nécessaires; ^{les mesures faites} ensuite, ^à partir ^{de -} 980°, ont redonné la droite à 8 magnétons.

Ce deuxième essai a donc été négatif ^{comme le} premier.

C. Traitement thermique ^{dans le} champ. - ^{A deux} reprises, ^le platine 4 ^{a été chauffé}

à 9~~~° dans un champ ^de 12 000 à 9 ~ 000 gauss, ^et maintenu plusieurs minutes dans ces

conditions. Le refroidissement s’est fait tantôt rapidement ^{et dans le} champ, tantôt progres- sivement, ^{au cours des} expériences. ^{Les mesures} effectuées dans un champ de 8 000 gauss, de 50 à 450°, ^{ont donné} après le traitement les mêmes résultats qu’avant.

Il y aurait lieu de reprendre cet essai dans un champ plus intense et d’étendre les

mesures aux basses températures.

En effet nous avons d’autre part refroidi à plusieurs reprises, ^{à -} I80°, ^{dans un} champ dépassant ^30.000 gauss, le platine ^{3 bis} qui ^donnait auparavant 9,5 magnétons ^{de - 180 à}

-

30° (8 - -1’7~0°) ^{et 8} magnétons ^de

^{30 à} + 350°, ^{dans un} champ ^de 6 000 gauss.

Après ^le traitement, ^le moment, dans le même champ, ^était égal ^{à 9} magnétons ^{de - 180}

à 30° (d

¹ 540°) ; ^{l’état à 8} magnétons ^se retrouvait ensuite.

Ici le résultat de l’essai a donc été positif, ^{avec une} modification durable de un demi

magnéton.

Dans l’ensemble, ^il apparaît que, s’il est aisé de passer d’un état à l’autre pour ^un même

platine (i) la transformation d’une variété ^{en une autre est difficile.}

~’

3. Action du champ. - L’influence du champ ^{sur la} position des coudes ou sur la

valeur’,du moment n’a pas ^encore été étudiée. _{Il y} a lieu cependant de supposer qu’elle existe; ^c’est peut-être ^{à elle} qu’il faut attribuer les divergences des résultats obtenus par différents auteurs dans l’étude du fer et de la magnétite au-dessus de leur point ^{de Curie.}

Pour le fer, ^en particulier, Curie, ^Weiss et Foëx, Preuss, etc., qui ont travaillé dans des

champs peu intenses, probablement inférieurs à 3 000 gauss, ^ont observé des droites coudées.

Terry, favec ^un champ beaucoup plus ^{intense, obtient une courbure} continue. Ce fait

exceptionnel indique peut-être ^le mélange de deux variétés (2).

Pour élucider la question ^{dans le cas du} platine, nous avons fait des mesures avec une

série de valeurs du champ échelonnées enture 1370 et 1 ~ 000 gauss. Les résultats sont donnés dans les tableaux ci-dessous; ^les champs ^sont exprimés ^en gauss et les moments en magné-

tons.

Platine 1.

’

(1) Rappelons que chaque segment de droite définit un état du platine, et que, pour ^un platine donné,

on passe d’un ^{état à} l’autre, de manière réversible par variation de température. ^Au contraire, ^{des variétés} magnétiques distinctes présentent pour ^des intervalles donnés de température ^{des états} magnétiques ^diffé-

rents.

(2) ^G. loc. cit. p. 243.

Nous retrouvons ici la stabilité magnétique remarquable ^du platine 1.

Platines 3 et 3 bis,

Le traitement indiqué plus ^haut (p. 301) n’a été fait qu’après ^{la fin de ces mesures.}

4.

C’est sur ce platine qu’a porté ^l’étude systématique ^{de l’action du} champ.

Les résultats du tableau suivant sont donnés dans l’ordre même des expériences ^succes- sives, ^à l’exception ^{des mesures relatives} à l’essai par contagion (p. 300) ^{et de celles} qui

ont été faites dans des champs très faibles dont nous parlerons plus ^loin.

Dans chaque champ l’étalonnage ^{a été fait comme on} l’indique plus haut, ^{en admettant}

que le coefficient d’aimantation de la substance étalon est indépendant ^du champ. ^{Pour le} ferricyanure, ^{nous avons constaté} qu’il ^en était bien ainsi entre 3 000 et 5 000 gauss.

L’état du platine ^à magnétons ^{trouvé aux basses} températures ^{dans le} champ ^{9 300} g.

paraît très voisin de celui de Kamerlingh ^{Onnes et} Oosterhuis : le moment est le même, ^les points de Curie diffèrent de 1300. La droite obtenue à Leyde ^se prolongeait jusqu’à ^{la tem-} pérature ordinaire, nous avons au contraire trouvé un coude à - 60’. Ce coude s’est produit

à la même température, ^{dans deux séries} d’expériences, conduisant la première ^{fois à} 6,5

et la seconde à 9 magnétons.

Remarquons que la variation 11,;)

6,5 ^est égale ^{à 5} magnétons ^de Weiss, ^{ou 1} magné-

ton de Bohr. tandis que 11,5

9 est de 2,5 ^ou magnéton ^{de Bohr.}

0

Fig. ^5.

Action du champ.

L’ensemble des résultats montre que le champ ^{a une action nette sur l’état} magnétique

du platine. ^{Aux basses} températures l’accroissement du champ ^{réduit le moment et} simpli-

fie ses variations. Cette action est réversible tant que le champ ^ne dépasse pas 14 000 gauss.

Il semble que l’état de Kopp ^{à 8} magnétons ^{soit un} état limite vers lequel tendent les diffé- rentes variétés lorsque ^le champ ^{devient de} plus ^en plus ^intense.

Platine 4.

teJJtpératures.

4. Relation entre le point ^{6 et la constante de Curie.}

^{Au cours des mesures} faites sur ^le platine ^{nous avons} constaté, ^à plusieurs reprises, que les droites ^en 1/’Z ^{et t}

pouvaient ^{subir des décalages} transversaux modifiant de 20° à 30° le point ^de Curie, ^sans

changer ^{le moment. Nous avons} signalé ^un décalage analogue, ^mais plus important, ^entre

la droite de Kamerlingh ^{Onnes et} Oosterhuis et la nôtre, pour le platine ^à 11 , 5 magnétons (p. 30ï).

Les changements ^{de moment} qui ^se produisent ^aux coudes, ^sans discontinuité du coef- ficient d’aimantation, entraînent nécessairement une variation brusque de 8, mais, par contre, le déplacement parallèle des droites montre que 0 peut changer ^sans qu’il y ait variation du moment. Les mécanismes qui produisent 6 ^{et le} moment sont liés, ^mais l’entraînement de l’un par l’autre semble n’avoir lieu que dans ^{un sens.}

D’ailleurs il ne s’agi t là, pour ^un même platine, que de faibles variations relatives de 0

(2 à 3 pour 10H). ^Dans l’ensemble, ^en effet, lorsque ^{0 varie} notablement, le moment varie

aussi; ^{et il est} remarquable qu’on retrouve, parfois ^{dans des} champs ^très différents, ^un

même nombre de magnétons ^{lié à un mème} point ^{de Curie,} tous deux caractérisant un état

magnétique ^{défini. C’est le cas,} par exemple, pour l’état à 8 magnétons ⁸

^{1 1500 ou}

-1 180, qui ^se retrouve de 8 000 à 1~ 000 gauss.

D’un état à un autre le point ^de Curie décroît toujours quand ^{le moment croît.}

.

Des mesures anciennes avaient montré que, dans diverses variétés de sulfate ferreux ammoniacal en solution, ^le point de Curie décroît linéairement en fonction du moment (1).

Les valeurs extrêmes étant peu différentes, la variation linéaire est aussi vérifiée par les

points ^{0 en} fonction des constantes de Curie C (fig. -6).

Fig. ^6.

Solutions de sulfate ferreux ammoniacal.

Le platine 4 permet d’étudier de façon plus complète ^cette relation. La variation de 0

en fonction du moment donne alors une ligne ^{nettement concave du} côté de l’axe des tempé-

ratures. Au contraire, ^en portant ^{C en abscisses et 6 en} ordonnées, ^nous obtenons, pour les dix états rencontrés au cours des _mesures, des points sensiblement en ligne ^droite (fig. 7).

Nous avons indiqué ^{en face de} chaque point le nombre de magnétons correspondant.

’

Il ne s’agit pas là, ^bien entendu, d’une relation rigoureuse : la preuve ^{en est} dans le

(~) ^{G Ann. de} Phys. ^t. 16, p. 226.

simple fait que les points ^{ae Curie} peuvent différer de 20 ou 30° pour ^un même moment.

D’autre part, ^les points ^extrêmes indiquent ^une légère ^{concavité vers} l’axe des constantes de Curie. Mais, approximativement, nous avons la relation :

Fig. 7. - Platine ^4.

Si la relation était rigoureusement vérifiée, ^nons serions amenés à écrire :

ce qui impliquerait que toutes les droites eii1 ^et T passeraient ^au point ^P

z

Or ce résultat est évidemment contradictoire avec tout ce que nous avons dit plus ^haut

sur les coudes successifs des droites. Il faut y voir simplement l’indication suivante : il existe un point P dont la distance aux diverses droites est faible eu égard à l’échelle adoptée.

Si nous essayons de modifier dans un sens ou dans l’autre la droite en 6 et C, ^{tout en}

la maintenant au voisinage ^des points expérimentaux, ^{nous trouvons comme} équations

extrêmes

et :

306

Les points corrrespondants ^des graphiques en _X ^{et T seraient}

Les droites expérimenlales en 1 ^{et T} doivent toutes couper la portion ^{de courbe}

z

P’ P P" (fig. 8).

’

’

Fig ^8.

^{Points de concours} des droites.

Nous constatons que cet arc, d’ailleurs très long, est effectivement coupé par la plupart

des droites expérimentales. Pour les autres un décalage transversal de l’ordre de ceux que

nous avons signalés (30") suffirait. Il est remarquable que le point ^{P se trouve au} voisinage

du point de coordonnées

où se croisent trois droites, ^et que les ^autres coudes soient au voisinage ^{de l’arc P’ PP".}

Aux grandes ^{valeurs de C le} coefficient du champ moléculaire n 0 c ^{est à peu près}

indépendant ^{du moment.}

Les points expérimentaux sont donc voisins d’une droite passant par l’origine, d’équation approximative :

C’est là une loi limite, ^{dont on se} rapproche quand ^{le moment} grandit, ^{et c’est} peut-

être la véritable relation qui règle, ^au fond, ^les changements de 6 et de C. Les écarts cons-

tatés aux faibles moments sont peut être dus à un phénomène secondaire superposé ^au premier.

Pierre Weiss (’) ^a trouvé que, pour le nickel, n garde la même valeur dans la région ferromagnétique (~p

3) ^{et dans la} région paramagnétique (p

8).

5. Paliers. - Aux champs inférieurs à 3 000 gauss et ^aux basses températures ^un phénomène nouveau se produit. ^A plusieurs reprises, ^{au cours du} réchauffement de -180° â 0°, dans des intervalles atteignant 30°, le coefficient d’aimantation reste indépen-

dant de la température, puis ^{il varie} brusquement ^{dans le sens habituel.}

Fig. ^9.

^Paliers.

Chaque point expérimental correspond ^{au moins à trois} lectures, ^{et un} palier ^com- prend toujours ^un certain nombre de points ; ^{nous avons été} fréquemment avertis de la fin

i

du palier par ^une variation brusque de - se produisant ^{entre la première} et la deuxième 7.

lecture, ^{un nouveau} palier succédait alors au précédent.

Ce phénomène, observé de manière répétée, est très net sur les échantillons de masse

voisine de 2 g. (platine ^{1, de} Kopp, platines ^{3 bis et} 4); il est moins marqué ^{sur un échan-}

(1) ^,T Phys. ^{t. 1} (1930), p. ^163.

tillon de 10 g. de même nature (platine 3), peut ^être parce que la discontinuité ^{ne se}

produit pas ^en même temps dans toute la masse.

L’étrangeté ^{du fait nous a} conduits à examiner les choses de plus près.

D’une part nous avons contrôlé l’appareil à diverses reprises ^en reprenant ^{tous les} règlages, ^{et en} vérifiant, ^de plus, qu’une variation de force très inférieure à celle qui correspond ^{à la} discontinuité entre deux paliers, suffisait à déplacer ^le spot ^{de manière} appréciable. ^D’autre part ^{nous avons} étudié, ^dans les mêmes conditions de champ ^{et de} température, ^une petite ^{masse de} ferricyanure ^de potassium ^sur laquelle les forces d’attrac- tion étaient comparables ^{à celles} qui s’exerçaient ^{sur le} platine. La variation thermique

a été normale et sans aucun palier.

En somme, quand ^le champ diminue, ^nous constatons d’abord que le nombre de i

magnétons ^croît (p. 303), ^le point ^{de Curie} s’éloigne, - varie de moins en moins avec t.

,

( )

x

Dans l’état à 13 magnétons, g l’accroissement relatif de 1 1 par degré n’est que

yp ^{g q}

1

X

d 1 de 3 ^600.

C’est déjà ^un acheminement vers le paramagnétisme ^constant (p. 305). ^{Dans des} champs ^encore plus faibles, ^{aux basses} températures, ^{une nouvelle} étape est atteinte avec

les paliers.

Quant ^aux discontinuités entre paliers successifs, ^on peut penser qu’elles proviennent

d’une modification concernant à la fois tous les atomes d’un domaine élémentaire.

Essai d’interprétation.

^Le paramagnétisme ^{constant a} été souvent attribué à l’association de moments en chaîne fermée, ^chaîne qui peut ^se réduire à deux aimants anti-

parallèles (1). ^Un système ^{de ce} type possède ^{un moment} résultant nul. Sa déformation par le champ peut donner naissance au paramagnétisme indépendant ^{de la} température ^à

condition que le couplage ^soit tel que l’agitation thermique n’intervienne pas. La grandeur

du paramagnétisme constant est liée à celle des moments élémentaires. Les sauts seraient dus à des changements de valeur de ces moments, analogues ^{à ceux} que nous avons

constatés aux coudes, ^mais pouvant ^se produire ^{ici dans un domaine} élémentaire seulement, ^au lieu d’intéresser toute la masse.

Cette explication exigerait d’ailleurs _{que le} platine ^de Kopp (n° 1), ^lui aussi, change

d’état magnétique ^{dans les} champs faibles, puisqu’il présente ^des paliers. ^On pourra soumettre cette conséquence ^au contrôle de l’expérience.

Quand ^le champ augmente, ^la déformation des systèmes antiparallèles s’accentue; ^le paramagnétisme habituel, ^{fonction de la} température, ^{succède au} paramagnétisme ^cons-

tant ; ^on peut admettre que le couplage des moments n’empèche plus l’agitation thermique

de reprendre ^son rôle habituel.

Nous n’avons pas rencontré jusqu’ici ^de superposition ^{des deux} espèces ^de paramagné-

tisme.

(1) ^Cette hypothèse ^{a conduit Néel} (Thèse, Strasbourg 1931) ^{à une} théorie intéressante et justifiée ^du paramagnétisme ^constant.

Manuscrit reçu le 10 juillet ^1931.