Magnetism, structure and chemical order in 3d metals ad their alloys at extreme pressures

Magnétisme structure et ordre chimique dans les métaux 3D et leur alliages à très hautes pressions

Raffaella Torchio (1)

1 ESRF - European Synchrotron Radiation Facility

This thesis concerns the study of the magnetic and structural transformations that occur in the 3d metals when they are compressed up to extreme pressures. The investigation has been carried out using polarized X-ray absorption (X-ray magnetic circular dichroism or XMCD) coupled to X-ray diffraction and DTF calculations and applied to the cases of cobalt, nickel and iron-cobalt (FeCo) alloys. In particular, in cobalt we present the first experimental evidence of pressure-induced suppression of ferromagnetism and we explore the interplay between structural and magnetic changes. The case of nickel, that is structurally stable over a wide range of pressures, allows to go deeper into the interpretation of the K-edge XMCD signal, so far still unsettled. Finally the investigation of the FeCo alloys is aimed at understanding the role played by the chemical order in tuning the high pressure structural and magnetic properties.

Cette thèse concerne l'étude des transformations structurelles et magnétiques qui se produisent dans les métaux 3d quand ils sont comprimés jusqu'à des pressions extrêmes. L'étude a été réalisée en utilisant les techniques de polarisation absorption des rayons X (Dichroïsme circulaire magnétique de rayons X ou XMCD) et diffraction des rayons X couplées à les calculs DTF, et appliquée à les cas du cobalt, du nickel et des alliages de fer et cobalt (FeCo). En particulier, pour le cobalt, on présente la première preuve expérimentale de la suppression du son ferromagnétisme induite par la pression et on explore la relation entre les changements structurels et magnétique. Le cas du nickel, qui est structurellement stable sur une large gamme de pressions, permet d'aller plus loin dans l'interprétation du signal XMCD à la seuil K, encore débattue aujourd'hui. Enfin l'enquête sur les alliages FeCo vise à comprendre le rôle joué par l'ordre chimique dans les propriétés de réglage haute pression structurales et magnétiques.

Mots clés: Magnetism; 3d metals; XMCD; High pressur

Mots clés: Magnétisme; Métaux 3d; XMCD; Hautes pressiones

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Raffaella Torchio. Magnetism, structure and chemical order in 3d metals ad their alloys at extreme pressures. Other [cond-mat.other]. Université de Grenoble; Università degli studi Roma Tre, 2012. English. ⟨NNT : 2012GRENY004⟩. ⟨tel-00697878⟩