ASSOCIATION DB TROIS CRISTAUX ELEMENTAIRES DANS LE PLAN MAGNETIQUE

J'ai montré antérieurement (^) que les cristaux de pyrrhotine ne s^aimantent que parallèlement au plan de base du prisme hexagonal que j'ai appelé plan magnétique ; je consacrerai un chapitre du présent travail à cette question. Mais auparavant, pour déblayer le terrain, il est nécessaire de parler des propriétés magnétiques dans ce plan. Elles ont eu d^abord une allure très énigmatique. Très variables d'un échantillon à Vautre, elles possédaient tout au plus la symétrie clinorhombique à la place de la symétrie hexagonale attendue. Cette confusion s'est dissipée tout à coup à l'examen des courbes {/îg. 6), qui représentent un résultat immédiat d'expérience. Dans cette figure, les abscisses sont les azimuts d'un champ magnétique constant, et les ordonnées de la courbe supé-

(•) c. R., t. CXXVI, p. 1099 ; 1898 ; — ' J. de Phi/s., 3- série, t. VIIÏ, p. 342; 1899.

PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DE LA PYRRHOTINE 481 Heure les composantes de Taimantation parallèle au champ, celles de la courbe inférieure les composantes perpendiculaires au champ. Les phénomènes se reproduisent à 180^ de distance.

Pour interpréter cette courbe, j'ai recours à une image. Supposons que nous fassions tourner le champ magnétique dans le plan d'une plaque elliptique de fer doux. Aux axes, l'aimantation coïncidera avec le champ. Le grand axe sera un maximum, le petit axe un minimum d'aimantation. Pour toute autre direction du champ, l'aimantation sera plus voisine du grand axe que le champ. Dans la rotation continue du champ, l'aimantation tournera donc plus len-

iSo^

Fio. 7.

iement que celui-ci dans le voisinage du grand axe et plus vite dans le voisinage du petit axe. Si l'ellipse est très allongée, dans le voisinage du minimum, la composante de l'aimantation perpendiculaire au champ passera presque instantanément d'une très grande

valeur négative à une très grande valeur positive, comme le représente la fig,l. La courbe inférieure de la flg. 6 résulte visiblement de Taddition des ordonnées de trois courbes analogues à celles de la/?^. 7, construites à des échelles différentes et déplacées les unes par rapport aux autres de60<* et de liO®.

Nous supposerons donc que Védifice complexe du cristal résulte de la Juxtaposition de cristaux élémentaires dont les plans magnétiques sont parallèles et qui possèdent chacun un maximum et un minimum d'aimantation rectangulaire. Ces cristaux sont associés dans le plan magnétique sous des angles de QO"", ou, ce qui revient au même, de 120®.

L'amplitude des variations brusques de la composante perpendiculaire au champ donne Timportance relative des trois composantes. Cette analyse du groupement cristallin se fait avec une netteté inégale suivant la grandeur du champ employé. La fig. 8, représentant Taimantation perpendiculaire au champ pour une substance de Morro Velho dans un champ de 4000 gauss, donne un exemple de phénomène particulièrement brusque. La répartition de la matière entre les trois composantes est donnée dans cet exemple par :

Les angles rentrants de la courbe supérieure de la fig. 6 correspondent aux minima très accentués de Taimantation parallèle aa ohamp de chacune des composantes.

Cherchant à isoler la pyrrhotine élémentaire, j'ai déterminé la

PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES DE LA PYRRHOTINE 483 composition de plusieurs centaines d'échantillons. Pour certains d'entre eux, les trois composantes étaient sensiblement égales ; pour d'autres, deux d'entre elles prédominaient ; pour d'autres encore, une seule était prépondérante. Mais, même en divisant la matière en tout petits fragments, je n'ai pu rencontrer un échantillon absolument simplel La subdivision parallèle ou perpendiculaire au plan magnétique semblait indifféremment peu avantageuse dans cette recherche. On peut en conclure que l'enchevêtrement est très intime et que la composition, peu variable, a été déterminée, sans doute, parles conditions à peu près uniformes dans toute son étendue dans lesquelles le cristal s'est formé. Avec de la patience, on trouve des fragments relativement simples. Ainsi j'ai mesuré sur un petit clivage de New-Jersey, dont j*ai fait une étude magnétique complète :

Substance i (New-Jersey), les rapports

Sur un autre échantillon, de 0"«^4, trop petit pour des mesures précises, j'ai évalué :

L'existence delà matière simple est donc certaine. J'indiquerai encore ici la composition de deux échantillons sur lesquels j'ai fait de nombreuses mesures : Substance Î2 (New-Jersey) :

iOO : 11 : 4,7.

Une deuxième détermination, fondée sur des expériences nombreuses faites avec des appareils différents plus précis, a donné :

Substance 3 (Morro Velho), premières expériences imparfaites, méthode balistique:

Même substance, huit ans plus tard, méthode de mesure des couples, expériences précises :

4Si WEISS

C'est cette dernière substance (disque de 9 millimètres de diamètre et de O^^ïTS d'épaisseur) qui a été Tobjet de l'étude la plus complète.

On voit par ces exemples que la détermination de la composition d'un cristal de pyrrhotine se fait avec une certaine sûreté, que j'évalue, dans les meilleurs cas, à 0,2 0/0.

Ne pouvant isoler l'élément simple, je me suis résigné à déduire ses propriétés de celles des cristaux complexes. J'ai déterminé à cet efTet par tâtonnements les deux coefficients par lesquels il faut multiplier les résultats d'observation poui* les retrancher ensuite, avec une avance de 60** ou de 120°, afin que les ordonnées restantes représentent les propriétés d'un cristal simple. La fig, 9, qui se rap-

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jj; -V

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Fio. 9.

porte à la substance 3, dans un champ de 1902 gauss, donne un exemple de cette épuration graphique. La courbe i est expérimentale, la courbe II est corrigée des deux substances parasites. Le critérium de la réussite de l'opération est la régularité de la courbe entre A et B, qui s'estime très sûrement, grâce à sa forme presque rectiligne. lia composante de l'aimantation parallèle au champ est traitée de la même manière que la composante de l'aimantation perpendicu-

laire au champ, et ces opérations sont répétées pour plusieurs valeurs du champ. Le résultat de ces opérations sera décrit au chapitre suivant; il est compatible avec la symétrie orthorhombique.

Les propriétés ferromagnétiques, dont la connaissance est ici le but du travail, peuvent donc, dans certains cas, être un moyen d'investigation des groupements cristallins. La portée de ce procédé est limitée par le petit nombre des substances ferromagnétiques. Mais, comme elles sont opaques, il peut rendre des services précisément là où la méthode optique est impuissante.