J. Phys. France 36, 1293-1304 (1975)
DOI: 10.1051/jphys:0197500360120129300

Optical properties and ferromagnetic order in K2 CuF4

W. Kleemann et Y. Farge

Laboratoire de Physique des Solides , Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France

Abstract
A crystal field analysis of the 3d9 multiplet of Cu+ + in K2CuF4 is presented, taking into account optical absorption spectra, linear dichroism, and the anisotropy of the g tensor. The calculations are based on local D'4h symmetry arising from elongated ligand octahedra with their long axes in the c planes, as it has been proposed theoretically and confirmed by X-ray studies. An additional orthorhombic distortion must be assumed to explain the dichroic properties. Magnetic circular dichroism, Faraday rotation, and magnetic field dependence of the linear birefringence have been used to measure in- and out-of-plane magnetization curves below Tc = 6.25 K. The Faraday rotary dispersion in the visible region and domain effects are discussed.

Résumé
Dans cet article, une analyse du champ cristallin agissant sur le multiplet 3d9 de l'ion Cu + + dans K2CuF4 est présentée, à partir des mesures d'absorption optique, de dichroisme linéaire et d'anisotropie du tenseur g. Pour interpréter les résultats, il est nécessaire de prendre en compte une symétrie locale D'4h, qui est due à des octaèdres de F- allongés, ayant leurs axes tétragonaux dans les plans c, configuration proposée théoriquement et confirmée par des études de diffraction de rayons X. Une distorsion supplémentaire orthorhombique est nécessaire pour expliquer les propriétés dichroïques. Le dichroisme circulaire magnétique, la rotation Faraday et la dépendance de la biréfringence avec un champ magnétique sont utilisés pour mesurer des courbes d'aimantation dans le plan et perpendiculairement au plan en dessous de Tc = 6,25 K. La dispersion rotatoire Faraday dans le visible et des effets de domaines sont discutés.

PACS
7550 - Studies of specific magnetic materials.
7820L - Magnetooptical effects.
7840 - Absorption and reflection spectra: visible and ultraviolet.

Key words
birefringence -- crystal field theory -- Faraday effect -- ferromagnetic properties of substances -- magnetic circular dichroism -- potassium compounds -- visible and ultraviolet spectra of inorganic solids