thesis

Étude théorique des composés de terres rares anormales : réseau kondo et diffusion de neutrons

Defense date:

Jan. 1, 1985

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Institution:

Paris 11

Disciplines:

Physics

Authors:

Directors:

Abstract EN:

This dissertation presents theoretical results on the Kendo lattice and neutron scattering in anomalous rare-earth systems. Beth mixed­ valence and Kendo systems are considered. After an introductory first chapter, the Kendo lattice problem is discussed in the second. In "Kendo compounds" at low temperatures, there exists an effective competition between the single-site Kendo effect tending to compensate the magnetic moment, and the opposite effect of the indirect Rudermann-Kittel interaction tending to order the magnetic moments. We have studied the "Kendo lattice" at T = 0 within the renormalization group method, after introducing a new term that describes "delocalized Kendo effect" in a lattice. The ground state is found to be either magnetic or non-magnetic, depending on the relevant parameters, in good agreement with experiments. The third and fourth chapters are devoted to a theoretical study of the neutron spectra. In the former, we develop a uniform spin fluctuation model, which is expected to be valid for mixed-valence systems, and also for Kendo systems well below the Kendo temperature. We calculate both the half­width of the quasi-elastic neutron line and the NMR relaxation rate in the same model, and apply the results to the compounds CeAl₂ and CeCu₂Si₂. In the fourth chapter, we use the single-impurity Kendo model of Coqblin and Schrieffer and the memory function formalism for describing both the quasi-elastic and inelastic peaks in the Kondo compounds, which show an important crystalline electric field effect. This theoretical model satisfactorily accounts for the neutronspectra of compounds like CeMg₃.

Abstract FR:

Le travail de thèse présente des résultats théoriques sur le réseau Kondo et la diffusion des neutrons dans les systèmes de terres rares anormales, qui sont soit des systèmes à valence intermédiaire, soit des systèmes Kondo. Après un chapitre d'introduction, le deuxième chapitre décrit le problème du "Réseau Kondo". Il existe en effet, à basses températures dans les "composés Kendo", une compétition entre l'effet Kendo sur chaque site qui tend 4 faire disparaître le moment magnétique et l'interaction indirecte de type Rudermann­Kittel qui tend au contraire à ordonner les moments magnétiques. Nous avons étudié ici le réseau Kondo par la méthode du groupe de renormalisation à T = 0, en introduisant dans le cas d'un réseau, un terme supplémentaire décrivant un effet "Kendo délocalisé". On obtient un fondamental soit magnétique, soit non magnétique suivant les valeurs des paramètres, en bon accord avec l'expérience. Les troisième et quatrième chapitres sont consacrés à une étude théorique des spectres de diffusion des neutrons dans les systèmes de terres rares anormales. Dans le troisième chapitre, nous développons un modèle de fluctuations de spins uniformes, qui est plutôt valable pour les systèmes à valence intermédiaire, ainsi que pour les "systèmes Kendo" à très basses températures en-dessous de la température de Kendo. Nous calculons dans ce modèle la largeur de raie quasi­élastique et le taux de relaxation mesuré par R. M. N. Et nous appliquons ces résultats aux composés CeAl₂ et CeCu₂Si₂. Dans le quatrième chapitre, nous présentons un modèle Kendo utilisant l'Hamiltonien de Coqblin-Schrieffer et le formalisme de la fonction mémoire, pour décrire les pics quasi-élastique et inélastique des composés Kendo où l'effet du champ cristallin des électrons 4f est important. Ce modèle théorique permet de bien rendre compte des spectres de neutrons de composés du Cérium tels que CeMg₃.