J. Phys. France 38, 411-418 (1977)
DOI: 10.1051/jphys:01977003804041100

Phase transformation and slow relaxation in fluosilicates : Mössbauer study

J. Chappert, G. Jehanno et F. Varret

Département de Physique, Centre Universitaire du Mans, Route de Laval, 72000 Le Mans, France

Abstract
The phase transformation P3ml → P21/C occurring in Fe, Mg, Mn fluosilicates has been characterized by the following observations : (i) removal of the axial symmetry of the electric field gradient, (ii) sharp variation of the asymmetrical shape of the quadrupole spectra of powdered samples, (iii) no noticeable variation of the quadrupole splitting (Mn-Fls excepted). The asymmetry parameter of the gradient has been measured with a Mg-fluosilicate single crystal in a 120 kOe magnetic field. The asymmetry of the quadrupole spectra has been used to determine the transition temperatures. By applying a magnetic field to a Fe-fluosilicate single crystal held at 40 K, we obtained experimental evidence for the presence of slow electronic relaxation which is responsible for the asymmetrical shape of the quadrupole spectra.

Résumé
La transformation de phase P3m1 → P21/C se manifeste dans les fluosilicates de Fe, Mg, Mn par les phénomènes suivants : (a) Apparition d'une asymétrie du gradient de champ électrique, que l'on a mesurée dans le fluosilicate de magnesium, monocristallin, en présence d'un champ magnétique de 120 kOe. (b) Variation brutale de la dissymétrie des spectres quadrupolaires de poudres. (c) Absence de singularité pour l'écartement du doublet quadrupolaire (sauf dans le cas du fluosilicate de manganèse). La dissymétrie des spectres a permis d'observer les transitions à l'aide de spectres quadrupolaires de poudres. L'application à 40 K d'un champ magnétique à un monocristal de fluosilicate ferreux met en évidence un effet de relaxation électronique responsable de la dissymétrie des spectres de poudres.

PACS
6118 - Other methods of structure determination.
6470K - Solid-solid transitions.
7680 - Mössbauer effect; other gamma-ray spectroscopy.

Key words
crystal hyperfine field interactions -- crystal internal fields -- iron compounds -- magnesium compounds -- manganese compounds -- Mossbauer effect -- polymorphic transformations -- spectral line breadth -- spin spin relaxation