J. Phys. France 28, 81-88 (1967)
DOI: 10.1051/jphys:0196700280108100

Étude par effet Mössbauer (Fe57) du système (FexMn 1-x)TO3 (T = terre rare ou Y) (o < x ≤ I)

J. Chappert

Centre d'Études Nucléaires de Grenoble

Abstract
The ferroelectric compounds MnTO3 (T = Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y) crystallize in the hexagonal space group P63cm. The paraelectric compounds FeTO3 crystallize in the orthorhombic space group Pbnm (perovskite structure). The FexMn1-xYO3 system, with 0 < x ≤ 1, is investigated by X-rays and Môssbauer effect techniques. For 0 < x ≤ 0.15, the hexagonal structure remains. The magnetic properties are not very sensitive to x and TN = 80 °K . For 0.20 ≤ x ≤ 1, a very deformed perovskite structure appears. The distortion decreases when x increases (closer to FeYO3). The Néel point and the hyperfine field increase with x. When T is a rare earth with an ionic radius smaller than γ(Y 3+), the results are similar. However the amount of iron which does not destroy the hexagonal structure strongly depends on the rare earth, whereas the quadrupole coupling is practically independant. For Fe0.10Mn 0.90HoO3, TN is found to be approximately 40 °K.

Résumé
Les composés ferroélectriques MnTO3 (T = Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y) cristallisent dans la structure manganite hexagonale (groupe P63 cm). Les composés paraélectriques FeTO3 cristallisent dans la forme pérovskite à déformation orthorhombique (groupe Pbnm). On étudie par rayons X et effet Mössbauer le système FexMn1-xYO 3 avec 0 < x ≤ 1. Pour 0 < x ≤ 0,15, la structure hexagonale subsiste. Les propriétés magnétiques dépendent peu de x et TN est de l'ordre de 80 °K. Pour 0,20 ≤ x ≤ 1, une structure pérovskite très déformée apparaît. La déformation diminue quand on se rapproche de FeYO3. La température de Néel et le champ hyperfin augmentent lorsque x croît. Dans le cas où T est une terre rare de rayon ionique inférieur à γ(Y3+) les résultats sont voisins. Cependant, le taux de fer ne détruisant pas la structure hexagonale dépend fortement de T, alors que l'interaction quadrupolaire observée est pratiquement indépendante de la nature de T. Pour Fe0,10Mn0,90HoO3, TN est évaluée à 40 °K.

PACS
7680 - Mössbauer effect; other gamma-ray spectroscopy.
7784B - Elements, oxides, nitrides, borides, carbides, chalcogenides, etc..

Key words
crystal structure -- crystal field interactions -- iron -- iron compounds -- antiferromagnetic materials -- magnetic transitions -- Mossbauer effect