J. Phys. France 39, 1097-1103 (1978)
DOI: 10.1051/jphys:0197800390100109700

Nuclear antiferromagnetism in lithium hydride

Y. Roinel, V. Bouffard et P. Roubeau

CEN Saclay, B.P. N° 2, 91190 Gif sur Yvette, France

Abstract
A nuclear antiferromagnetic structure has been produced in lithium hydride (LiH) by the usual method : 1) Dynamic nuclear polarization in high field (5.5 T); 2) Adiabatic demagnetization in the rotating frame. A dilution refrigerator of special design has been built for the particular features of the experiment. The ordered state persists for more than one hour after the demagnetization. Three types of evidence have been obtained experimentally by NMR on the ordered structures : 1) Shape of the dipolar absorption line of the 7Li nuclear spins; 2) Behaviour of the perpendicular susceptibility of these spins as a function of dipolar energy; 3) Splitting of the Zeeman absorption line of the 6Li nuclear spins. Following these results, a neutron diffraction study of LiH has been undertaken and has already yielded some results.

Résumé
L'antiferromagnétisme nucléaire a été créé dans l'hydrure de lithium (LiH) par la méthode désormais usuelle : 1) Polarisation dynamique nucléaire, dans un champ de 5,5 T ; 2) Désaimantation adiabatique dans le référentiel tournant. Un réfrigérateur à dilution d'un type spécial a été construit, pour obéir aux contraintes particulières de l'expérience. L'état ordonné subsiste plus d'une heure après la désaimantation. On a obtenu par RMN trois types d'évidences expérimentales de la structure ordonnée : 1) Forme de la raie d'absorption dipolaire des spins nucléaires de 7Li; 2) Comportement de la susceptibilité perpendiculaire de ces spins en fonction de l'énergie dipolaire; 3) Dédoublement de la raie d'absorption Zeeman des spins nucléaires de 6Li. A la lumière de ces résultats a été entreprise une étude de LiH par diffraction de neutrons, qui a porté ses premiers résultats.

PACS
7530S - Magnetocaloric effect, magnetic cooling.
7540 - Critical-point effects, specific heats, short-range order.
7550E - Antiferromagnetics.
7660 - Nuclear magnetic resonance and relaxation.

Key words
antiferromagnetic properties of substances -- dynamic nuclear polarisation -- lithium compounds -- magnetic cooling -- nuclear magnetic resonance