J. Phys. France 37, 763-767 (1976)
DOI: 10.1051/jphys:01976003706076300

The Jahn-Teller theory of Mn3+ : Al2O3

C.A. Bates¹, P. Brauns², J.R. Fletcher¹ et P.C. Jaussaud<sup>2

1</sup>  Department of Physics, University of Nottingham, University Park, Nottingham NG7 2RD, England
²  Service B.T., C.E.N.G., B.P. 85, Centre de Tri, 38041 Grenoble, France

Abstract
Following the recent publication of infra-red measurements on crystals of Al2O3 containing Mn3+ ions, a detailed theoretical analysis of the system has been undertaken. From these results and our earlier APR measurements, it is shown by computer analysis that all the data for this 5E ion can be satisfactorily explained by a multimode lattice model of the Jahn-Teller effect. The values q = 0.50, r = 0.70 and p finite are found for the Jahn-Teller reduction factors, so that (2 q - p) is less than unity.

Résumé
Une étude expérimentale des ions Mn3+ par spectroscopie infrarouge (Aurbach et Richard) dans Al2O3 vient d'être publiée. Nous présentons ici une analyse théorique détaillée de ces résultats, ainsi que de ceux que nous avions obtenus en résonance paramagnétique acoustique. Nous montrons que tous les résultats expérimentaux connus à ce jour sur l'ion Mn3+ sont expliqués de manière satisfaisante à l'aide d'un effet Jahn-Teller sur l'ion dont le fondamental est un 5E. On obtient ainsi les paramètres de réduction Jahn-Teller q = 0,50, r = 0,70. p est différent de zéro, mais ne peut être déterminé. Ces résultats sont tels que 2 q - p < 1, et donc que le modèle de Cluster n'est pas valable.

PACS
7155 - Impurity and defect levels.
7170C - Crystal and ligand fields.
7630F - Iron group (3d) ions and impurities (Ti-Cu).

Key words
acoustic paramagnetic resonance -- aluminium compounds -- infrared spectra of inorganic solids -- Jahn Teller effect -- manganese