Conductivity and superlattice ordering in an icosahedral Al-Pd-Mn phase

9 págs.; 6 figs.; PACS number(s): 61.44.Br, 61.10.Nz, 71.30.1h>In situ> conductivity measurements on Al-Pd-Mn quasicrystals have been combined with synchrotron x-ray-diffraction experiments for studying its behavior during phase transformations. In order to confidently reduce the possible contribution to the conductivity of defects and grain boundaries, single-crystal samples have been annealed in situ under UHV conditions. This combined experiment allows us to affirm unambiguously that the structural state of the i-Al-Pd-Mn single crystal influences the electrical conductivity. ©2003 American Physical SocietyThe authors thank Y. Calvayrac and A. Kvick for providing the sample, the ESRF for the beamtime allocation, and J. J. de Miguel for careful reading.Peer Reviewe

Two-level-systems in spin glasses : a dynamical study of the magnetizations below TG, application to CuMn systems

A model of distributions of thermally activated two-level-systems (T.L.S.) which imposes itself on the basis of the observed relaxations of the magnetization and of the energy, allows, without further assumptions, to predict or to justify the main features of the hysteresis of spin glasses. We discern the processes where the temperature is varied at constant field which lead to a quasi equilibrium from the isothermal processes which lead to a non-equilibrium situation whose description involves classical laws (Rayleigh's laws) in terms of a reduced temperature T/TG. T G as any characteristic temperature in the problem is a function of the time t of the measurement : $$. Energetic considerations fix a higher limit Tc to the domain where this scaling, characteristic of a glass transition, is valid, which permits to reconcile the apparently contradictory data which report a frequency dependent susceptibility maximum in some systems, a frequency independent one in others. It is the existence of well characterized distributions of T.L.S. which is important rather than the microscopical description of the objects themselves which are hidden behind the T.L.S. concept. This is the disorder which is responsible for the character of the distributions hence for the generality of the model.Un modèle de distributions d'états à deux niveaux thermiquement activés qui s'impose sur la base des relaxations de l'aimantation et de l'énergie qu'on observe expérimentalement, permet sans autre hypothèse de prédire ou de justifier l'essentiel des phénomènes d'hystérésis dans les verres de spin. On distingue les processus où la température est variée à champ fixe qui conduisent à un état d'équilibre pratique du système et les processus isothermes qui conduisent à une situation hors équilibre et dont la description met en jeu des lois classiques (lois de Rayleigh) en fonction d'une variable réduite T/TG où TG comme toute température caractéristique du problème est une fonction du temps t de mesure. Des considérations énergétiques fixent une limite supérieure Tc au domaine où ce scaling caractéristique d'une transition vitreuse est valable, ce qui permet de concilier les résultats apparemment contradictoires qui font état d'un maximum de la susceptibilité dépendant de la fréquence dans certains systèmes, indépendant de la fréquence dans d'autres. C'est l'existence de distributions bien caractérisées des états à deux niveaux qui est importante plutôt que la description microscopique des objets eux-mêmes cachés derrière le concept d'états à deux niveaux. C'est le désordre qui impose leur caractère aux distributions d'où la généralité du modèle

OBSERVATION OF MAGNETIZATION REVERSAL AND MACROSCOPIC MAGNETIC DOMAINS IN Cu Mn SPIN GLASS

L'étude du cycle d'hystéresis d'alliages Cu Mn dilués (< 2 % at.) révèle un comportement "carré" de l'aimantation rémanente : les deux branches du cycle sont reliées par un saut d'aimantation. Dans le cas d'un renversement partiel de l'aimantation, on observe deux domaines magnétiques macroscopiques ce qui implique l'existence de corrélations à longue distance des propriétés dynamiques de l'aimantation.The hysteresis cycle of dilute Cu Mn alloys (less than 2 % at.) well below the spin glass temperature is observed to be "square" like i.e. : the two branches of the cycle are connected by a single magnetisation jump. By allowing only a partial magnetization inversion, two macroscopic magnetic domains are observed, implying along range correlation in the magnetization dynamics

Critical measurements in the spin glass CuMn

We present experimental data on the magnetization M(H) of a CuMn 1 at. % in the range Tc≤ T ≤ 4 Tc, 0 < H < 7 teslas. We took special precautions in order to eliminate systematic errors and improve the reliability of the data. It was then possible to study the temperature dependence of the first coefficients A 1, A3, A5 in the expansion of the low field magnetization data in terms of odd powers of [FORMULA], in the range 1.1 Tc ≤ T ≤ 4 Tc. From the divergence of A3 and A5 (which vary over 3 and 6 orders of magnitude respectively in this range), we derive two exponents (γ = 3.25, β = 0.75 ± 0.25) which allow the rescaling of all our data points onto a universal function. The success of the scaling argument is strong evidence in favour of the existence of a phase transition in three dimensions for RKKY spin glasses.Nous avons mesuré l'aimantation M(H) du verre de spins CuMn 1 at. % à des températures comprises entre Tc et 4 T c et dans des champs allant jusqu'a 7 teslas. Un effort experimental particulier a été fourni afin d'éliminer au maximum les causes d'erreurs systématiques et de gagner en precision relative. Il a été alors possible d'étudier la dépendance en température des trois premiers coefficients A1, A3, A5 du développement de M(H) en puissances impaires du champ [FORMULE] . A3 et A5 augmentent respectivement de 3 et 6 ordres de grandeur quand T varie de 4 Tc à 1,1 Tc. Nous avons pu exprimer ces variations à l'aide d'exposants critiques (γ≃ 3,25, β≃ 0,75 ± 0,25) que l'on peut utiliser pour décrire l'ensemble de nos résultats dans des diagrammes universels. Le succès de ces lois d'echelle pèse fortement en faveur de l'hypothèse d'une transition de phase verre de spins à trois dimensions dans les systèmes RKKY

Hysteresis in CuMn : The effect of spin orbit scattering on the anisotropy in the spin glass state

Measurements of the hysteresis cycle of the magnetization of CuMn 1 % in the spin glass state as a function of the concentration of a non magnetic impurity show that the width of the hysteresis is proportional to the concentration of Au at a rate of 6.2 ± 0.4 kOe/at. % Au. A much smaller rate observed for Al and Ag and higher rate observed for Pt demonstrate unambiguously that the spin orbit interaction is responsible for the anisotropy field in the spin glass state. A comparison is made with similar alloys studied by spin resonance by Okuda and Date and some implication are discussed.L'étude des cycles d'hystérésis à 1,45 K de systèmes ternaires Cu-Mn 1% -Aux dans l'état verre de spins montre que la largeur du cycle est proportionnelle à la concentration d'or avec un taux d'accroissement de 6,2 ± 0,4 kOe/at. % Au. Le fait que ce taux d'accroissement soit beaucoup plus faible pour les systèmes Cu-Mn1% -Agx et Cu-Mn1% -Alx et plus grand pour le système Cu-Mn1%-Ptx montre sans ambigutte que le couplage spin orbite est responsable de l'anisotropie macroscopique dans l'état verre de spin. La comparaison est faite avec des alliages similaires étudiés en RPE par Okuda et Date et quelques conséquences sont discutées