VII. — Les résultats et leur interprétation

$ 23. Les résultats. Considérations critiques. — Les résultats de toutes nos expériences gyromagnétiques sont rassemblés dans le tableau VIII. Nous avons vu qu’un facteur de Landé g — 2,00 pouvait être attribué à toutes les substances mesurées et que les différences

TaBzeau VIII

à as (FeNi)-CO ; He Ni FeNi 73,5 o/o at. Co FeCo Fe;Ni € rs 0,996 1,00 1,006 0,992 1,001 0,966 0,004| Æ 0,002| + 0,009 00 OIT 2 0,007| + 0,036 GREC 2,008 1,996 1,988 2,017 1,998 2,070 | Æ 0,007| Æ 0,003|| + 0,017 + 0,022 10,010 =2, 0072

constatées entre cette valeur et celles observées se trouvaient dans les limites des erreurs. Cet écart est inférieur à 0,5 o/o pour Fe, Niet FeCo, inférieur à 1 o/o pour FeNi et (FeNi)-Co 73,5 o0/o at. ; seul le facteur de Landé observé de Fe,Ni dont la mesure est particulièrement délicate s’écarte de plus de 1 0/0 de 2. L'attribution aux ferromagnétiques étudiés d’un facteur g — 2,00 est d’autre part confirmée par le fait que la moyenne arithmétique des facteurs observés de Fe, Ni, FeNi, (FeNi)-Co 73,5 o/o at., et FeCo est de g— 2,001 + 0,005.

Ces résultats diffèrent de ceux de Barnett. Celui-ci indique dans son dernier travail (12) pour Fe, Ni, FeNi, FeCo, des facteurs dont la moyenne s'établit à 1,920, pour Fe;Ni un facteur g — 1,970 supérieur de 2,6 0/0 à cette moyenne.

Nous ne pensons pas que nos mesures aient été affectées d’une erreur systématique grave. La fidélité et la sûreté de fonctionnement de notre appareil que nous avons contrôlées pendant plus d’un an rendent cette présomption peu probable. De plus la sensibilité du montage utilisé et la précision élevée atteinte auraient certainement permis de déceler les différences relatives entre facteurs de Landé si celles-ci existaient, notamment dans les alliages de densité électronique 26,5, même au cas où les valeurs absolues trouvées eussent été fausses et affectées d’une erreur systématique importante. Nous croyons donc que nos résultats nous permettent d'attribuer avec certitude un facteur de Landé g = 2,00 à tous les corps étudiés.

$ 24. Interprétation des résultats. — Nous considérerons séparément les conclusions que l’on peut tirer de ces mesures, d’une part pour l’étude des éléments et alliages ferromagnétiques, d’autre part pour celle des alliages isoélectroniques.

10 Eléments et alliages du groupe Fe-Co-Ni. — Les valeurs de g du fer, du nickel et des quatre alliages cités déduites de l’expérience nous ont permis de poser pour leur facteur de Landé réel g= 2,00. Des six substances étudiées trois cristallisent dans le réseau du cube centré et trois dans celui du cube à faces centrées. Ces deux groupes comprennent chacun un élément et deux alliages constitués par des éléments ferromagnétiques. Comme d'autre part ces six corps se répartissent sur tous les points intéressants du graphique de la figure 11 et que cette courbe ne montre aucune irrégularité surprenante il est probable qu’on puisse généraliser et s'attendre à ce que les deux réseaux du cube centré et du cube à faces centrées soient caractérisés par un facteur de Landé égal à 2 quels que soient les atomes du groupe Fe-Co-Ni en présence. L'électron tournant serait donc seul responsable de l’aimantation apparente des ferromagnétiques du groupe fer, cobalt, nickel qui cristallisent dans l’un de ces deux systèmes cubiques. Cette conclusion est particulièrement inté-

ressante dans le cas des ferrocobalts et des ferronickels dont les moments atomiques dépassent souvent largement la moyenne des moments de leurs constituants.

Puisque l’électron tournant est seul porteur de moment dans ces alliages les moments atomiques observés mesurent les nombres moyens d'électrons porteurs de moment par atome à condition que ceux-ci contribuent tous à l’aimantation atteinte à la saturation. Suivant les vues admises actuellement ce chiffre correspond au nombre moyen de trous de la couche d'électrons 3d de ces atomes. L'interprétation souvent donnée des moments fractionnaires des ferromagnétiques attribués à une faible contribution de moment orbital au moment de base des spins n’est donc pas valable.

Si les électrons porteurs de moment sont effectivement les électrons solitaires de la couche 3d, ceux-ci doivent cependant posséder individuellement un moment orbital. Comme ces moments d’orbite ne se traduisent par aucune manifestation macroscopique il faut supposer qu’en moyenne ils se compensent d’atome en atome. Ces conclusions ne sont évidemment valables que si l’on suppose que la mesure de l'effet gyromagnétique faite dans les champs faibles utilisés donne le même résultat qu’une mesure effectuée dans un champ fort lorsque l'échantillon se trouve à la saturation magnétique.

20 Les alliages isoélectroniques. — Les facteurs de Landé trouvés pour les quatre alliages étudiés qui sont isoélectroniques deux à deux peuvent correspondre comme nous l'avons vu à des facteurs réels g —2,00.

Les moments atomiques différents des alliages cubiques de même densité électronique ne se traduisent donc pas par des facteurs de Landé différents. Ces différences de moment ne peuvent donc être attribuées à un moment orbital variable suivant les constituants de l’alliage et qui s’ajouterait à un moment de base constant pour le nombre électronique donné dû au spin des électrons porteurs de moment. Même si le moment total de ces alliages peut être considéré comme composé de deux parties distinctes, d’un moment de base indépendant du point de Curie et d’un faible moment supplémentaire en relation avec le point de Curie, ceux-ci doivent tous deux être attribués au seul spin des électrons porteurs de moment. Les moments atomiques mesurés de ces alliages représentent alors exactement le nombre moyen d'électrons porteurs de moment c'est-à-dire le nombre moyen d'électrons solitaires de la couche 34, à condition encore que ceux-ci contribuent tous à l’aimantation atteinte à la saturation.

Les moments magnétiques et les points de Curie sont les seules grandeurs variables caractéristiques des propriétés magnétiques atomiques d'alliages à même densité électronique ; on peut donc supposer avec R. Forrer que ces grandeurs sont en relation entre elles.

De nos mesures et de celles de P. Taglang il résulterait alors que pour des alliages isoélectroniques le nombre moyen d’électrons solitaires de la couche 3d serait linéairement variable avec le point de Curie malgré la constance du nombre électronique moyen de ces alliages. On en déduit que l’énergie d'interaction à laquelle il faut attribuer le point de Curie serait en relation linéaire avec une activation partielle des électrons de la couche incomplète 34 des atomes porteurs de moment vers des états supérieurs 4s ou 4p. Ce point de vue a été développé théoriquement par P. Taglang (30) et il est probable que cette conclusion soit valable pour tous les ferromagnétiques où le spin de l’électron est seul porteur effectif de moment.