J. Phys. France 41, 543-551 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:01980004106054300

Propriétés diélectriques du fluorure de fer : spectres infrarouges et modèle dynamique

R. El Alaoui-Bichri^{1, 2}, J. Giordano¹, R. Almairac¹, C. Benoit¹ et P. Nassiri<sup>1

1</sup>  Laboratoire de Physique Moléculaire et Cristalline, Groupe de Dynamique des Phases Condensées , U.S.T.L., 34060 Montpellier Cedex, France
²  Adresse actuelle : Faculte des Sciences, avenue Moulay-Cherif, Rabat, Maroc.

Abstract
Reflective spectra of iron fluoride are investigated between 40 cm -1 and 4 000 cm-1 for several temperatures. In contrast with results obtained for other fluorides with same structure, the I.R. spectrum of Eu2 and Eu3 modes are not well separated although these modes are well separated in frequency. These spectra are analysed by two methods : a classical oscillator response and Kramers-Krönig analysis. The both analysis confirm the existence of the effect of the para-antiferromagnetic transition (TN ~ 80 K) on the phonon modes (as obtained by Raman scattering). Using the infrared, Raman and neutron scattering (acoustic modes) data, a dynamical model analysis is performed (shell model). We conclude to a failure of this too simple model and we propose some explanation of this result.

Résumé
Nous présentons dans ce travail des mesures du spectre I.R. du fluorure de fer à plusieurs températures depuis 40 cm-1 jusqu'à 4 000 cm-1 . Contrairement aux résultats obtenus dans le cas des fluorures de même symétrie les spectres des modes Eu2 et Eu3 ne sont pas parfaitement résolus bien que ces modes soient parfaitement séparés en fréquence. Nous avons ainsi été amenés à effectuer deux types différents d'analyse sur ces spectres : l'une basée sur l'hypothèse d'une dispersion du milieu due à des oscillateurs, l'autre par Kramers-Krönig. Les deux types d'analyse confirment l'effet déjà obtenu en diffusion Raman, de la transition para-antiferromagnétique sur les modes de vibration. Nous utilisons les données infrarouges, Raman et les mesures de diffraction neutronique (modes acoustiques) pour essayer un modèle simple de dynamique du type modèle à coquille. Nous constatons que ce modèle est inadapté au cas du fluorure de fer et nous proposons une explication pour ce résultat.

PACS
6320D - Phonon states and bands, normal modes, and phonon dispersion.
7530K - Magnetic phase boundaries (including magnetic transitions, metamagnetism, etc.).
7830H - Other nonmetallic inorganics.

Key words
infrared spectra of inorganic solids -- iron compounds -- Kramers Kronig relations -- lattice phonons -- paramagnetic antiferromagnetic transitions -- permittivity -- reflectivity