La chiralité dans tous ses états
Institut Néel / SPSMS/CEA / Institut Laue Langevin, Grenoble
A l'institut Néel et en collaboration avec le SPSMS/CEA et l'Institut Laue Langevin à Grenoble, le Laboratoire Léon Brillouin et le synchrotron SOLEIL à Saclay, une équipe a étudié un composé du type langasite, Ba3NbFe3Si2O14, où les atomes de fer forment un réseau de triangles. La frustration magnétique peut conduire à des arrangements magnétiques complexes et à des propriétés de chiralité magnétique qui suscitent un grand intérêt pour le transport ou le codage de l'information dans le domaine de la spintronique. La structure atomique du langasite de fer possède une chiralité bien définie. La diffraction de neutrons polarisés avec analyse de polarisation a permis de montrer que l'ordre magnétique est constitué d'hélices de moments magnétiques émergeant de triangles où les moments magnétiques sont orientés à 120° les uns des autres, le tout tournant dans un sens unique. Le langasite de fer réunit donc trois chiralités reliées les unes aux autres, une structurale et deux magnétiques. Récemment, la diffusion inélastique de neutrons et la spectroscopie par absorption dans le domaine du THz au synchrotron SOLEIL, ont permis d'identifier des excitations magnétiques chirales et un nouveau type d'excitation hybride, rotation atomique excitée par un champ magnétique, impliquant l'existence d'une polarisation électrique chirale qui tournerait en hélice, faisant de ce composé un matériau multiferroïque.
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