Paramagnétisme et répartition des électrons dans les composés définis CrAl4, Co2Al5 et Co4Al13

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Submitted on 1 Jan 1956

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Paramagnétisme et répartition des électrons dans les composés définis CrAl4, Co2Al5 et Co4Al13

Gabriel Foex, Jules Wucher

To cite this version:

Gabriel Foex, Jules Wucher. Paramagnétisme et répartition des électrons dans les composés défi-

nis CrAl4, Co2Al5 et Co4Al13. J. Phys. Radium, 1956, 17 (5), pp.454-455. �10.1051/jphys-

rad:01956001705045401�. �jpa-00235409�

454

Nous avons alors fait construira une gamme de filtres interférentiels infra-roiiges (’) transmettant

respectivement 1,0 pL ; 1,1 (.L ; 1,2 g ; 1,:-1 {i ; 1,1t [L ; 1,5 l1- (demi-largeur ^{à la base de la bande} passante 0,05 ^à 0,08 u). Ces filtres étaient utilisés avec une lampe ^de projection ^{de 500 watts et} des fiitrps protecteurs ^ap-

FIG. 3. - Affaissement Kx (T) des différentes pics ^{de la}

courbe de thermoluminescence par les diverses longueurs

d’onde infra-rouge.

A la précision ^des expériences, ^{on a trouvé :}

pour T : température ^de thermoluminescence de l’un des pics.

Admettant de même ^une dépendance exponentielle simple de la hauteur de pic subsistante ^envers la dose I.-R., j’ai ^ramené les actions des divers longueurs

d’onde à la même énergie ^{incidente en} posant :

(à t constant).

W À : énergie infra-rouge incidente ;

KÀ( T): efficacité dlaflaissement du pic ^{T de la}

courbe de thermoluminescence par la radiation ^À.

Pour tous les pièges envisagés, Kx ^{est maximum} pour la même radiation (1,3 u), qui correspond ^{au maximirm}

du spectre de stimulation.

Il est naturel d’attribuer cet affaissement au vidage

des pièges ^{par la} radiation stimulante. Mais cette conclusion négligerait ^l’effet extincteur par infra-rouge (remplissage ^{des centres à} partir ^{de la bande} soufre).

Des études ^sont en cours sur des phosphores ^ne pré-

sentant pas d’effet extincteur.

Manuscrit reçu le 15 ^{mars 1956.}

(1) La Société d’Études et d’Applications Vide-Optique- Mécanique ^a bien voulu étudier et réaliser ces filtres. Leur

comportement satisfaisant dans les conditions d’emploi ^a

été vérifié an Laboratoire d’Infra-Rouge ^{de M.} le Px B&R-

CHEWITZ..

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^URBACH (F.), ^Cornell Symposium, Wiley, ^{1948, 133.}

ELLICKSON (R. T.) ^{et PARKER} (W. L.), ^Cornell Symposium, Wiley, 1938, ^331.

[2] ^GARLICK (G. ^F. J.) ^{et MASON} (D. E.), J. Electrochem Soc., 1949, 96, ^{90. BULL} ( C.) ^{et MASON} (D. E.), ^J. Opt.

Soc. Am., 1951, 41, ^718.

[3] ^KALLMANN (H.) ^{et KRAMER} (B.), Phys. Rev., 1952, 87,

91.

[4] ^GILLSON (J. R.), ^J. Opt. ^Soc. Am., 1954, 44, ^341.

PARAMAGNÉTISME

ET RÉPARTITION DES ÉLECTRONS

DANS LES COMPOSÉS DÉFINIS CrAl4, Co2Al5 ^ET Co4Al13

Par MM. Gabriel FOEX et Jules WUCHER,

Laboratoire Pierre Weiss, Institut de Physique, Strasbourg.

Les alliages de l’aluminium avec les métaux de la famille du fer qui ^suivent le vanadium comprennent de nombreux composés définis. Les plus ^{riches en}

aluminium forment la série :

CrAl7, MnAl6, FeAI 3, CoAl4, NiAI 3.

Le composé FeAl5, suggéré par les autres termes de la série, n’existe pas.

D’après Pauling [1] ^on peut ^{attribuer à la couche} électronique d ^{des métaux} de transition citPs plos ^haut

les nombres de trous suivants :

Raynor [2] ^{a calculé à} partir ^{de ces} données, ^le

nombre n d’électrons libres par ^atome dans les composés

de la série précédente, ^en admettant que ^tous les trous de la couche d sont bouchés _par les électrons de valence de l’aluminium. Par exemple ^dans MnAl6, l’aluminium

apporte 1.8 électrons de valence. Une fois la couche d

complétée ^{il reste} 14,34 ^électrons disponibles, ^soit 2,05

par ^atome de MnAI6’

Les valeurs de n ainsi calculées pour la série pré-

cédente sont indiquées dans le tableau suivant :

Il est admis que le nombre n doit être voisin du nombre _n, d’électrons par ^atome nécessaire au remplis-

sage d’une sphère inscrite dans la première ^{zone de} Brillouin ; n, peut ^être déduit de la structure du

composé envisagé. Raynor [3] calcule ainsi pour NiAl3 n, = 2,00.

L’étude magnétique ^des composés ^en question ^a

montré que dans CrAl?, MnAl6, CoAI4, NiAl31’élément

associé à l’aluminium possède ^{un moment} atomique

nul [4]. ^{Sa couche} électronique ^{se trouve} complète

comme le supposait ^{le calcul de} Raynor. ^{Il n’en est} pas de même pour ^{le fer} qui, ^dans FeAI3, possède ^une

constante de Curie voisine de 0,343 (1,67 yB). ^La

couche ^du fer n’est pas complète ; ^on peut lui attribuer

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01956001705045401

455 un nombre de trous légèrement inférieur à 1. Il en

résulte _{pour n} une valeur voisine de l,8f).

En vue d’une comparaison ^avec FeAl3 ^{nous avons}

étudié les propriétés magnétiques ^des composés

suivants pour lesquels ^{la valeur de n a été calculée en}

supposant complète ^{la couche d.}

Ces alliages ^{ont été} préparés ^{au four à haute fré-}

quence, ^sous vide, ^à partir ^de métaux dont la teneur totale en impuretés ^ne dépassait pas ^un millième. Les résultats des mesures magnétiques ^sont les suivants :

,

CrAl4. - x ^est indépendant ^du champ. ^{Pour un}

échantillon recuit pendant ^{20 heures à 9000 C on a}

trouvé en faisant varier la température :

Pour un échantillon non recuit x

1,537.10-6 ^à température ^ordinaire.

Avec la valeur X = ^{0,61.10-s mesurée sur l’alumi-}

nium utilisé pour faire les alliages [4] ^{on trouve} pour le

chrome X

^3,5.10-6, c’est-à-dire précisément ^le

nombre admis pour le chrome pur [5]. L’antiferro-

magnétisme ^{habituel du chrome} paraît ^{se conserver}

dans Cr Al,. ^{Il est} difficile dans ces conditions de connaître la répartition ^{des électrons} apportés par l’aluminium.

Co,A15.

^{Pour l’alliage non} recuit x ^{est indé-} pendant ^du champ ^{et très} faiblement négatif ^{à la} température ordinaire :

Pour l’alliage ^{chauffé à} 860 oK le coefncient d’aiman- tation dépend légèrement ^du champ. ^{Il en est de même}

pour ^un échantillon recuit. La valeur + 0,12 ^est

obtenue par extrapolation ^au champ ^infini.

Après déduction du paramagnétisme ^de Al, ^on trouve, pour coefficient d’aimantation atomique ^du

cobalt à la température ordinaire :

Cette valeur négative ^montre que la, couche d du cobalt ^est déjà ^{saturée dans} l’alliage Co,Al.. ^{Pe la}

structure de ce composé, Douglas [6] ^{a déduit} n1 = 1,72

électrons par ^atome.

C04AI,,. - x dépend légèrement ^du champ ^{et très}

peu de la température. ^Par extrapolation ^au champ

infini on trouve à 285 ()K x.106 ^{= +} 0,11. ^{Il en résulte}

pour le x atomique ^du cobalt : Xc. == - 35.

Les propriétés magnétiques ^montrent que, pour les deux derniers composés, ^le calcul de n basé sur la ’

disparition ^{des trous} de la couche d, ^est parfaitement légitime.

Il est à remarquer que l’on ^trouve pour ⁿ des valeurs du même ordre dans FeAl3 ^dont la couche n’est pas saturée (n ⁼ 1,85) ^{et dans le} composé Co4Al13 ^à

couche saturée (n = 1,89).

Manuscrit reçu le ^{16 mars} 1956.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^PAULING (L.), Phys. Rev., 1938, 54, ^899.

[2] ^RAYNOR (G. V.), ^{J. Inst.} Met., 1944, 70, 531.

[3] ^RAYNOR (G. V.) ^{et WALDRON} (M. B.), ^Phil. Mag., 1949, 40,198.

[4] ^FOÊX (G.) ^{et WUCHER} (J.), C. R. Acad. Sc., 1954, 238,

1283.

[5] ^McGUIRE (T. R.) ^{et KRIESSMAN} (C. J.), Phys. Rev., 1952, 85, 452.

[6] ^DOUGLAS (A. M. B.), ^Acta Cryst., 1950, 3,19.