J. Phys. France 33, 549-564 (1972)
DOI: 10.1051/jphys:01972003305-6054900

Étude par effet Mössbauer de l'ion Fe2+ en symétrie trigonale dans les composés du type (Fe, M)2Mo3O8 (M = Mg, Zn, Mn, Co, Ni) et propriétés magnétiques de (Fe, Zn) 2Mo3O8

F. Varret, H. Czeskleba, F. Hartmann-Boutron et P. Imbert

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay, BP n° 2, 91-Gif-sur-Yvette, France

Abstract
In the compounds studied, isomorphous with Zn2Mo3O8, the divalent Fe2+ and M2+ cations are located in trigonal sites with tetrahedral and octahedral coordination. Mössbauer investigations enabled us to determine the occupancy of the two kinds of sites, as well as the electronic and magnetic properties of the Fe2+ ions in these sites. By interpretating our results in terms of a crystalline field acting on the Fe2+ ions, we pointed out a large fourth-order trigonal term in the crystalline potential, particularly in the tetrahedral sites. Transition temperatures and magnetic structures in the series (Fe, Zn)2Mo3O 8 have been studied by the Mössbauer technique ; the results, as well as some other measurements by neutron diffraction, agree with predictions of the crystalline field calculations ; the expected sign for the hyperfine field in FeZnMo3O8 has been confirmed experimentally.

Résumé
Dans les composés considérés, isomorphes de Zn2Mo3O8, les cations divalents Fe2+ et M2+ se répartissent dans des sites octaédriques ou tétraédriques de symétrie trigonale. L'occupation des différents sites, ainsi que les propriétés électroniques et magnétiques des ions Fe 2+ dans chacun des sites ont été déduites de l'étude par effet Môssbauer. L'interprétation des résultats à partir d'un modèle de champ cristallin a montré l'importance du terme trigonal d'ordre 4 du potentiel cristallin agissant sur l'ion ferreux, particulièrement en site tétraédrique. Les transitions et structures magnétiques des composés de la série (Fe, Zn)2Mo3O8 ont été étudiées expérimentalement par effet Mössbauer et les résultats, joints à ceux obtenus par ailleurs en diffraction neutronique, sont en accord satisfaisant avec les prévisions des calculs précédents ; le signe du champ interne a été confirmé expérimentalement dans FeZnMo3O8.

PACS
7510 - General theory and models of magnetic ordering.
7680 - Mössbauer effect; other gamma-ray spectroscopy.

Key words
cobalt compounds -- crystal field theory -- crystal hyperfine field interactions -- iron compounds -- magnesium compounds -- magnetic properties of substances -- magnetic structure -- manganese compounds -- Mossbauer effect -- nickel compounds -- zinc compounds