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Submitted on 1 Jan 1978
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TRANSPORT DANS LES ALLIAGES
MAGNÉTIQUES : LES ASYMÉTRIES DE DIFFUSION
A. Fert
To cite this version:
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C2, supplément au n° 6, Tome 39, Juin 1978, page C2-215
TRANSPORT DANS LES ALLIAGES MAGNÉTIQUES :
LES ASYMÉTRIES DE DIFFUSION
A . F E R T
L a b o r a t o i r e de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, 91405 Orsay, F r a n c e
Résumé. — La diffusion d'électrons de conduction par des impuretés magnétiques présente diverses
asymétries : la section efficace de diffusion est anisotrope (c'est-à-dire différente selon l'orientation du moment magnétique par rapport au courant), il y a un effet de diffusion « gauche » (déflexion des électrons vers la droite ou la gauche, skew scattering en anglais), il y a un effet de saut (déplace-ment latéral du centre de gravité d'un paquet d'onde). Ces asymétries se traduisent dans les propriétés de transport des alliages magnétiques : anisotropie de magnétorésistance, contribution à l'effet Hall...
Un premier intérêt des asymétries de diffusion est qu'elles révèlent des composantes peu connues du couplage entre moments localisés et électrons d'un métal : par exemple l'étude de la magnéto-résistance d'alliages de terres rares permet de déterminer la composante quadripolaire de l'interaction Coulombienne entre ions de terres rares et électrons de conduction. Les études des asymétries de diffusion sont ainsi complémentaires des études de magnétisme qui commencent à montrer l'impor-tance des interactions quadrupolaires, et d'échange anisotrope dans les.composés de terres rares.
Les asymétries de diffusion sont également intéressantes dans le cas d'impuretés magnétiques de métaux de transition parce qu'elles permettent d'étudier le degré de blocage du magnétisme orbital ; les problèmes soulevés concernent l'origine d'un fort moment orbital dans certains alliages et l'effet Kondo pour le moment orbital.
La référence [1] est un article de revue sur le sujet (avec, en particulier, une longue liste de réfé-rences). Quelques erreurs sont à signaler dans ce papier : la constance du couplage quadripolaire d'ions de terres rares dans de l'or vaut di2) = 0,020 eV et non 0,049 eV ; de même les valeurs de
•Equad de la figure 6 sont à diviser par un facteur 2,4.
Abstract. — The scattering of conduction electrons by magnetic impurities exhibits several
asym-metries : the scattering cross-section is anisotropic (i.e. it depends on the direction of the magnetic
moment with respect to the current), there is a skew scattering effect (electron deflection to the left
or the right), there is a side-jump effect (side-displacement of the centre of mass of a wave packet).
These asymmetries can be determined by magnetoresistance and Hall effect studies.
The scattering asymmetries are of interest for determining some special aspects of the coupling
between localized moments and conduction electrons of a metal. For example, the anisotropy of the
cross-section of rare-earth impurities in noble metals allows to determine the Coulomb interaction
of the conduction electron with the electric quadrupole of the 4f shell. Several recent experiments
have shown that interactions between quadrupoles are important for the magnetic properties of
rare-earth compounds and our results on the electron-quadrupole coupling should be helpful for
this problem.
The scattering asymmetries are also of interest for magnetic impurities of transition metals because
they can reveal the unquenched orbital part of the magnetic moment. Pendent questions are the
origin of a large orbital moment in some alloys and also the Kondo effect for an orbital moment.
Reference [1] is a review paper on the scattering asymmetries (with an extensive list of references).
We point out some errors in this paper : the coefficient of the quadrupole interaction for rare-earth
ions in gold is d
{2)— 0.020 eV and not 0.049 eV; the values of .E^ad of figure 6 have to be scaled
down by a factor 2.4.
Bibliographie
[1] FERT, A., Proceeding of the International Conférence on Magne-tism 1976, Physica 86-88B (1977) 491.
