Etude par rayons X et neutrons de la serie isomorphe ATiTO5 (A = Cr, Mn, Fe, T = Terres Rares)

Resume Les composes ATiTO 5 sont isomorphes a Mn 2 HoO 5 pour les terres rares de la premiere serie dont le rayon ionique r(T) est compris entre r(Pr) et r(Gd). Dans les preparations cette structure est en competition avec celles du type pyrochlore et perovskite de formule respective Ti 2 T 2 O 7 et ATO 3 . Un des buts de cette etude fut de determiner dans ATiTO 5 la distribution des ions A 3+ et Ti 4+ sur les deux sites possibles, dont l'un possede un environnement octaedrique en oxygene et l'autre un environnement de cinq oxygenes disposes au sommet d'une pyramide a base carree. Une etude par. diffraction de neutron sur CrTiNdO 5 et FeTiNdO 3 a montre que 95% du Cr 3+ et 57% du Fe 3+ vont respectivement sur le site octaedrique. Ce comportement s'explique facilement par des considerations de champ cristallin. Dans CrTiNdO 5 , a 13°K Cr 3+ et Nd 3+ s'ordonnent magnetiquement en meme temps pour donner naissance a une structure non colineaire ou les moments de Nd sont dans le plan XY (+Gx−Ay) ainsi que les moments de 5% d'atome de Cr 3+ sur le site pyramide a base carree (+ Ay) mais les 95% des moments des atomes de Cr 3+ sur le site octaedrique sont suivant z (+ Az), couples dans une meme representation. Le groupe de Shubnikov est Pbam'. Dans FeTiNdO 5 , Nd n'est pas ordonne et les moments magnetiques de Fe sont dans le plan XY avec une configuration non colineaire CxFy sur les deux sites. Le groupe de Shubnikov est P 2 c b ' am'. La direction des moments de Nd 3+ dans CrTiNdO 5 et de Fe 3+ - dans FeTiNdO 5 fait un angle voisin de 12° avec l'axe des Y . On ne peut expliquer la direction des moments dans CrTiNdO 5 que par couplage anisotrope antisymetrique. Nous n'avons pas observe d'ordre magnetique pour MnTiNdO 5 a 1·5°K.