J. Phys. France 37, 617-625 (1976)
DOI: 10.1051/jphys:01976003705061700

Spin-lattice relaxation of a nuclear antiferromagnet

M. Goldman et J.F. Jacquinot

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, B.P. n° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
We consider the influence of antiferromagnetic nuclear ordering on the spin-lattice relaxation of the nuclear dipolar energy by paramagnetic impurities. The predictions are different depending whether the correlation time τ c of the spin-lattice coupling is shorter or longer than T2 . When τc << T2, relaxation is slower in the antiferromagnetic than in the paramagnetic state. When τ c >> T2, the relaxation rate is maximum at the transition. The experimental results in calcium fluoride crystals agree with the theoretical predictions for the case τc << T2.

Résumé
Nous considérons l'influence de l'ordre antiferromagnétique nucléaire sur la relaxation spin-réseau de l'énergie dipolaire nucléaire par des impuretés paramagnétiques. Les prédictions diffèrent selon que le temps de corrélation τ c du couplage spin-réseau est plus court ou plus long que T 2. Lorsque τc << T2, la relaxation est plus lente dans l'état antiferro que dans l'état paramagnétique, lorsque τ c >> T2, la vitesse de relaxation présente un maximum à la transition. Les résultats obtenus dans des cristaux de fluorure de calcium sont conformes aux prévisions théoriques correspondant à τc << T2.

PACS
7540 - Critical-point effects, specific heats, short-range order.
7660E - Relaxation effects.

Key words
antiferromagnetism -- calcium compounds -- magnetic transitions of substances -- spin lattice relaxation