J. Phys. France 42, 1641-1646 (1981)
DOI: 10.1051/jphys:0198100420120164100

Electron resonance in the insulating spin glass Eu0.4Sr0.6 S

A. Deville¹, C. Arzoumanian¹, B. Gaillard¹, C. Blanchard¹, J.P. Jamet² et H. Maletta<sup>3

1</sup>  Université de Provence, Département d'Electronique , Centre de St-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 13, France
²  Laboratoire de Physique des Solides , Université Paris-Sud, 91405 Orsay, France
³  Institut für Festkörperforschung, Kernforschungsanlage Jülich, 5170 Jülich, F.R.G.

Abstract
The electron resonance on Eu2+ in a single crystal of the insulating spin glass Eu0.4Sr0.6S has been studied between 1.4 and 300 K. Anderson's treatment of the exchange-narrowed high temperature line gives J1/k = 0.1 K between n. n Eu2+. When lowering the temperature, a broadening of the line and a shift of its centre towards low fields are observed below 10 K. The broadening effect becomes less temperature dependent below T = 2.3 K, which is close to the value Tg = 2.2 K extrapolated from optical measurements. The line remains Lorentzian even below the freezing temperature. Salamon's model cannot explain our experimental results. At 1.4 K, the frequency dependence of the resonance field between 9.0 and 9.6 GHz is fairly well described by assuming the existence of an internal field Hi ≈ 1 kG.

Résumé
Nous avons étudié la résonance électronique de Eu2+ dans un échantillon monocristallin du verre de spin isolant Eu0,4Sr 0,6S entre 1,4 et 300 K. A haute température le modèle d'Anderson appliqué à la raie rétrécie par échange fournit J1/k = 0,1 K entre les plus proches voisins Eu2+. Lorsqu'on abaisse la température, on observe en dessous de 10 K un élargissement de la raie et un déplacement de son centre vers les champs faibles. Cependant l'effet d'élargissement est moins prononcé en dessous de T = 2,3 K, valeur voisine de la valeur T g = 2,2 K obtenue par extrapolation de mesures optiques. La raie reste lorentzienne même en dessous de la température de gel. Le modèle de Salamon ne peut expliquer nos résultats expérimentaux. A 1,4 K, la dépendance en fréquence du champ de résonance entre 9 et 9,6 GHz est assez bien décrite en supposant l'existence d'un champ interne Hi ≈ 1 kG.

PACS
7540 - Critical-point effects, specific heats, short-range order.
7550D - Nonmetallic ferromagnetic materials.
7630K - Rare-earth ions and impurities.

Key words
EPR line breadth -- europium compounds -- exchange interactions electron -- ferromagnetic properties of substances -- paramagnetic resonance of rare earth ions and impurities -- spin glasses -- strontium compounds