Rev. Phys. Appl. (Paris) 9, 765-782 (1974)
DOI: 10.1051/rphysap:0197400905076500

Structure cristallografhique et magnétisme

J. Rossat-Mignod

Laboratoire de Diffraction Neutronique, Département de Recherche Fondamentale, Centre d'Etudes Nucléaires de Grenoble B. P. 85, 38041 Grenoble-Cedex, France

Abstract
This paper wants to show the influence of the crystallographic structure on the magnetic properties : magnetic ordering and magnetic anisotropy. We first give a survey of the main differences between 3d-transition and rare earth compounds. The crystallographic structure plays an important role because of the nature of the ions in the cell, but more important are the symmetry elements. So three points are important for the magnetic properties : the Bravais lattice, the symmetry elements of the cell and the symmetry elements of the magnetic site. The first two points influence the magnetic moment arrangement whereas the third one determines the magnetic anisotropy. The crystallographic structure is also important by determining the magnetic ordering dimensionality. We shall discuss these different points by taking examples in rare earth and 3d-transition compounds.

Résumé
Le but de cet article est de montrer sur des exemples simples l'influence de la structure cristallographique sur les propriétés magnétiques : type d'ordre magnétique et anisotropie. Nous exposerons d'abord ce qui différencie les composés des métaux de transitions 3d des composés de terres rares. La structure cristallographique est importante à cause de la nature des ions qu'elle contient, mais elle l'est encore plus à cause de ses éléments de symétrie. En effet en ce qui concerne les propriétés magnétiques trois points sont importants : la nature du réseau de Bravais, les éléments de symétrie de la maille et les éléments de symétrie du site magnétique. Les deux premiers points ont des conséquences sur l'arrangement des moments magnétiques tandis que le troisième point concerne principalement l'anisotropie magnétique. La structure cristallographique a également des conséquences importantes en déterminant la dimensionalité de l'ordre magnétique. Nous discuterons ces divers points en prenant des exemples dans des composés de terres rares et de métaux de transition.

PACS
6160 - Crystal structure of specific inorganic compounds.
7525 - Spin arrangements in magnetically ordered materials.

Key words
crystal atomic structure of inorganic compounds -- magnetic moments -- reviews -- transition metal compounds -- 3d transition compounds -- crystallographic structure -- magnetic properties -- magnetic ordering -- magnetic anisotropy -- rare earth compounds -- symmetry elements -- Bravais lattice -- magnetic site -- magnetic moment arrangement