J. Phys. France 34, 891-900 (1973)
DOI: 10.1051/jphys:019730034010089100

Étude théorique du couplage magnéto-élastique dans FeCl2 I. - Applications : propriétés a très basse température, kT << 12 cm-1

J.A. Nasser

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay B P n° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
We study the magneto-elastic coupling in FeCl2 by means of the Gibbs' free energy, of the crystal G(T, α, m, η), a function, at a given temperature, of the crystal deformations ε α and the magnetic variables m and η which enable us to describe the antiferromagnetic transition. After showing how the different terms of G are arrived at, we use G to study the magneto-elastic properties of FeCl 2 at very low temperature, kT << 12 cm-1. Our procedure enables us to determine the variations of the magnetic observables in terms of temperature and external constraints, as well as a magnetostriction at the first order transition from the antiferro- to the paramagnetic phase.

Résumé
Nous étudions le couplage magnéto-élastique dans FeCl2 à partir du potentiel thermodynamique du cristal, G(T, α, m, η), fonction, à une température donnée, des formations du cristal α et des paramètres magnétiques m et η qui permettent de décrire la transition antiferromagnétique. Après avoir montré l'origine des différents termes de G, nous utilisons G pour étudier les effets magnéto-élastiques de FeCl2 à très basse température, kT << 12 cm-1. Notre traitement permet de prévoir les variations des grandeurs magnétiques avec la température et avec les contraintes extérieures, ainsi qu'une magnétostriction lors de la transition du premier ordre antiferro-paramagnétique saturé.

PACS
7580 - Magnetomechanical and magnetoelectric effects, magnetostriction.

Key words
antiferromagnetic properties of substances -- iron compounds -- magnetic transitions of substances -- magnetostriction -- thermodynamic properties