Transition isolant-métal induite par dopage dans les manganites, sondée par les ondes de spin

Laboratoire Léon Brillouin, CE-Saclay, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Résumé

Nous présentons une étude des excitations magnétiques dans des composés de La_1−xSr_xMnO₃ et La_1−xCa_xMnO₃ où x varie de manière à couvrir une large partie des diagrammes de phases. Dans l’état antiferromagnétique, 0.1 < x < 0.1, deux branches d’ondes de spin sont observées indiquant l’existence de deux dynamiques de spins dans des domaines d’énergie distincts, connectés q = 0.25, tandis que la diffusion aux petits angles révèle des amas bidimensionnels de taille ξ = 16 Å, indiquant une ségrégation de charges. Au-delà, lorsque les composés deviennent ferromagnétiques, la courbe d’ondes de spin présente de fortes anomalies. Trois régions distinctes apparaissent selon x et T: quasi-métallique pour x≈ 1/8 et Too′ < T < Tc, isolante pour x ≈ 1/8 et T < Too′) et métallique pour x(Sr) > 0.15 ou x(Ca) > 0.22. Dans ces régions, les spectres d’ondes consiste en une dispersion quadratique à petit vecteur d’onde, et des niveaux à l’approche du bord de zone, caractéristiques de “défauts magnétiques” locaux. L’ensemble de ces anomalies pourrait s’expliquer par la mobilité de la paire de spins de Zener assistée par les phonons du réseau.