TT (L

manganèse augmente; si cette supposition était exacte, on devrait observer, au contraire, une augmentation du moment.

L'hypothèse d'électrons cédés par l’antimoine est en désaccord avec les observations faites sur la constance de la densité des électrons 45 dans les ferromagnétiques, et cette constance permet une bonne explication des propriétés magnétiques des solutions solides du manganèse dans les composés Mn As, MnSb et Mn?Spb.

Une étude de l’état paramagnétique et des mesures de résistivité permettront de choisir entre les hypothèses a et b : la première paraissant la plus vraisemblable.

IV. - INTERPRÉTATION DU MOMENT A SATURATION DU COMPOSÉ DÉFINI Mn°Sb.

Nous avons trouvé le moment à saturation de Mn?Sb égal à 0,936 um, en supposant que tous les atomes de manganèse contribuaient au ferromagnétisme. Une étude plus approfondie de la distribution de ces atomes dans le réseau va nous montrer qu'il n’en est probablement pas ainsi.

Je désignerai par Mn, les atomes de manganèse du plan (0 0 1) (fig. 58), pour les distinguer des Mn, non situés dans le plan de base. Chaque

atome Mn, possède quatre « voisins » Mn, à une distance d; — 2,88 À, et quatre autres « voisins » Mnx, situés à une distance d, — 2,70 À. Les Mn qui sont disposés dans deux plans équidistants du plan de base ne possèdent que quatre proches « voisins », les Mn,, situés à d, — 2,70 A.

La distance de 2,70 À, d’après les résultats obtenus avec les solutions solides de Mn dans Mn Sb et Mn As, et, d’après la courbe (fig. 60), conduit à des interactions négatives. En retenant cette hypothèse, seuls les atomes Mn, contenus dans le plan (001) sont soumis à des interactions positives entraînant le ferromagnétisme, et, dans ces conditions, nous devons rapporter le moment à un atome seulement de manganèse; soit, pour cet atome, un moment à saturation de 1,87 by.

Pour mieux préciser les caractères ferromagnétiques de cette combi-

3 Re > Ss T à naison, j'ai tracé la courbe — — (5) (fig. 9). Cette courbe ne peut être

rattachée ni à celle déduite des théories quantiques, ni à celle correspondant à j — +; la baisse de l’aimantation spontanée est anormalement rapide quand la température croît. Cette étude m'a, en outre, permis de vérifier que les aimantations spontanées sont bien les mêmes, à une même température, suivant les différents axes du cristal.

On peut ajouter aux observations ci-dessus l'étude paramagnétique au- , . Ë + : ll r dessus du point de Curie faite par M1e Serres et qui donne, pour re (D),

non pas une droite, mais une courbe dont la concavité est tournée vers l’axe des températures.

Pour interpréter ces faits, j'envisage lhypothèse suivante : les atomes Mn, sont dans l’état 3 d5, 4 s? et les atomes Mn sont un mélange d'états 3 d, 4 set 3 d’. En effet, avec la disposition antiparallèle justifiée des Mn, et des Mny, si tous les Mnn se trouvaient dans l’état 3 d?, le moment résultant serait au moins égal à deux magnétons de Bohr alors qu'il n'est que de 1,87 p»; le déficit peut être expliqué en admettant que tous les atomes Mn, ne sont pas dans l’état 3 d? et qu’une fraction existe à l'état 3 d. Du point de vue paramagnétisme, la courbure du graphique Fe ï 1) résulterait ainsi tout naturellement du fait que Mn?Sb

és / contient deux atomes de manganèse différents pour lesquels les valeurs du moment et du champ moléculaire sont aussi différentes.

La conclusion ci-dessus, à laquelle nous aboutissons, permet également d'interpréter la courbe = — 15 par lhypothèse supplémentaire suivante : le rapport des atomes Mnyu à l’état 3 d5, 4 s?, au nombre total des atomes Mny dépend de la température; le mélange d'états 3 d5, 4 s? et 3 d? s'enrichit en 3 d’ quand la température s’abaisse. Tout se passe, en somme, comme si des électrons appartenant aux atomes Mni étaient libérés quand la température s'élève.

Cette hypothèse a déjà été émise par M. Foëx [56], dans une étude sur les propriétés magnétiques et l’état d’ionisation des atomes; cet auteur, pour donner une explication des propriétés paramagnétiques du composé MnSi, conclut à une libération progressive probable des électrons quand la température s'élève.

Ces hypothèses sont-elles énergétiquement possibles ? Nous nous trouvons en présence de deux actions antagonistes :

a. L'état fondamental $S de l’atome libre de manganèse est probablement favorisé au passage à l’état solide, car les autres niveaux sont situés à plus de 2 eV. Cette grande stabilité de l'état 3 d’, 4 s? conduirait à n’envisager que cette seule configuration pour tous les atomes de manganèse.

b. Les règles empiriques de Hume-Rothery, dont l'interprétation théorique a été donnée en utilisant les propriétés énergétiques du gaz d'électrons, ont montré que l’existence de certaines phases était liée à une concentration bien déterminée des électrons de valence, c’est ainsi que nous avons mis en évidence l’état 3 d? dans les composés définis hexagonaux. La concentration des électrons de valence dans Mn?Sb, en considérant seulement les atomes d’antimoine, étant supérieure à 1,5, les règles de Hume-Rothery font prévoir la formation d'états 3 d?.

Par cette double action, le mélange d'état 3 & et 3 d7 peut ainsi se concevoir dans Mn?Sp.

Nous avons mis en évidence un mélange semblabie dans les solutions solides de manganèse dans Mn Sb, alors que, dans la combinaison Mn Sb, en raison de la forte concentration des électrons de valence qui atteint 2,5, tous les atomes de manganèse sont dans l’état 3 d7.

Les hypothèses, auxquelles conduit l'application des règles de Hume- Rothery, sont donc en bon accord avec celles déduites des propriétés magnétiques.