Synthèse sous haute pression du composé skuttérudite SmPt4Ge12

Abstract

National audienceLes composés de skuttérudites remplies, à base de terre rare (Tr) présentent une grande variété de propriétés physiques très intéressante à basse température (supraconductivité, fermion lourd, antiferromagnétisme, ...). Celles-ci sont très certainement liées à la structure cristalline particulière, de type cage, où l'atome de terre rare hôte est très faiblement lié à son site cristallographique. Les composés de la nouvelle famille TrPt4Ge12 ont été synthétisés avec Tr = La, Ce, Pr, Nd et Eu sous pression normale. Pour obtenir la phase SmPt4Ge12 il est nécessaire de passer par une dernière étape de synthèse sous haute pression, à haute température. Nous présentons ici les conditions de synthèse sous haute pression et montrons, par une étude par diffraction de rayons X, qu'il existe une fenêtre très étroite de pressions pour obtenir le composé SmPt4Ge12 de façon optimale : à trop faible pression la phase ne se forme pas et sous trop forte pression, elle est détruite et d'autres composés ternaires apparaissent. Une étude comparative de l'évolution du paramètre de maille de cette série TrPt4Ge12, avec les terres rares légères montre que l'ion samarium est dans un état trivalent. Les mesures magnétiques à basse température ne mettent pas en évidence d'ordre magnétique à basse température. En revanche, la susceptibilité jusqu'à 300K a un comportement de type Van-Vleck, observé très souvent dans les composés du samarium. A partir de mesures de chaleur spécifique à basse température, une valeur de l'ordre de 100 mJ / (mol K2) est déduite pour le coefficient de Sommerfeld. Cette valeur est comparable à celles obtenues pour des systèmes fermions lourds