Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 367-374 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002205036700

Measurement of spontaneous magnetic fluctuations

Ph. Refregier et M. Ocio

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique, CEN-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

Abstract
We describe the first experimental system used to observe the thermal magnetic fluctuations in a magnetic system at equilibrium. We develop the calculation of the coupling of spontaneous magnetic fluctuations to a measuring system, emphasizing the difference with the classical case of susceptibility measurements. We report the power spectrum of the two spin glasses CdCr1.7In 0.3S4 and CsNiFeF6 which exhibit a 1/f dependence in the range 10-2 Hz to 102 Hz. Comparison between this observation and conventional a.c. susceptibility experiments in the same range of frequency supports the applicability of the fluctuation-dissipation theorem for CsNiFeF6.

Résumé
Nous décrivons le premier dispositif expérimental utilisé pour mesurer les fluctuations thermodynamiques de l'aimantation d'un système à l'équilibre. Nous présentons le calcul du couplage de ces fluctuations avec le système de mesure, en soulignant les différences qui existent avec les expériences de mesure de susceptibilité alternative. Les spectres des deux verres de spins isolants CdCr1,7In0,3S4 et CsNiFeF 6 sont présentés dans l'intervalle de fréquence 10-2 Hz, 102 Hz et nous montrons que leur dépendance en fréquence est de type 1/f . La comparaison de ces résultats avec des mesures de susceptibilité alternative permet de penser que le théorème de fluctuation-dissipation est applicable pour CsNiFeF6.

PACS
7540 - Critical point effects, specific heats, short range order in magnetic materials.

Key words
cadmium compounds -- caesium compounds -- fluctuations -- spin glasses -- spontaneous magnetic fluctuations -- susceptibility measurements -- power spectrum -- CdCr sub 1.7 In sub 0.3 S sub 4 -- CsNiFeF sub 6