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Antiferromagnetic resonance in a-Fe2O3 up to its Neel temperature

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Jean-Philippe Ansermet, Haiming Yu, Marcin Bialek
2022

Résumé

Hematite (alpha-Fe2O3) is an antiferromagnetic material with a very low spin damping and high Neel temperature. The temperature dependence of the antiferromagnetic resonance in a bulk single crystal of hematite was characterized from room temperature up to the Neel temperature in the frequency range of 0.19-0.5 THz. From these data, the Neel temperature was estimated as 966 K. (C0 2022 Author(s).

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/f2121a53-c206-45c9-a6f4-01f04a5c0602

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Température de Curie

La température de Curie (ou point de Curie) d'un matériau ferromagnétique ou ferrimagnétique est la température T à laquelle le matériau perd son aimantation permanente. Le matériau devient alors paramagnétique. Ce phénomène a été découvert par le physicien français Pierre Curie en 1895. L’aimantation permanente est causée par l’alignement des moments magnétiques. La susceptibilité magnétique au-dessus de la température de Curie peut alors être calculée à partir de la loi de Curie-Weiss, qui dérive de la loi de Curie.

Antiferromagnétisme

L'antiferromagnétisme est une propriété de certains milieux magnétiques prédite par Louis Néelen 1936. Contrairement aux matériaux ferromagnétiques, dans les matériaux antiferromagnétiques, l’interaction d’échange entre les atomes voisins favorise un alignement antiparallèle des moments magnétiques atomiques. Dans l'état fondamental, les moments magnétiques moyens sur les sous-réseaux distincts peuvent être non-nuls mais se compenser à l'échelle macroscopique. L'aimantation totale du matériau est alors nulle.

Superparamagnétisme

Le superparamagnétisme est un comportement des matériaux ferromagnétiques ou ferrimagnétiques de grains de dimensions nanométriques. L’aimantation de ces grains peut se renverser spontanément sous l’influence de la température. Le temps moyen entre deux renversements est appelé temps de relaxation de Néel. En l’absence de champ magnétique appliqué, si le temps de mesure de l’aimantation des grains est beaucoup plus grand que le temps de relaxation de Néel, l'aimantation mesurée est nulle.

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