Numéro
J. Phys. France
Volume 35, Numéro 4, avril 1974
Page(s) 385 - 391
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01974003504038500
J. Phys. France 35, 385-391 (1974)
DOI: 10.1051/jphys:01974003504038500

Susceptibilité magnétique des halogénures ferreux FeCl2, FeBr2, Fel2

Y. Bertrand, A.R. Fert et J. Gélard

Laboratoire de Physique des Solides , Institut National des Sciences Appliquées, avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex, France


Abstract
We have done an experimental study of the parallel and perpendicular susceptibilities (χ∥ and χ⊥) of the ferrous halides FeCl 2, FeBr2 and FeI2. We calculate the intralayer interaction J1 from the paramagnetic behavior of χ ∥ and ⊥χ and from the values of the interlayer interactions J2 [J2 can be obtained from the metamagnetic transition field at zero degree (FeCl2, FeBr2) or from the experimental value of χ∥ at TN (FeI2). The D parameter characteristic of the trigonal cristalline field is calculated from value of χ⊥ at absolute zero by a self-consistent method. In addition we propose a natural interpretation of the perpendicular susceptibility anomalous behavior below TN, using a simple model of an assembly of triplet ions (j = 1) with a single ion uniaxial anisotropy of the same order of magnitude as the magnetic exchange couplings.


Résumé
Nous avons fait l'étude expérimentale des susceptibilités parallèle et perpendiculaire des halogénures ferreux FeCl2, FeBr2 et FeI2. Nous calculons le paramètre d'interaction d'échange dans le plan J1 à partir du comportement des susceptibilités parallèle et perpendiculaire dans le domaine paramagnétique et à partir des valeurs du paramètre d'interaction d'échange entre plans J2 [J2 peut être déduit du champ seuil métamagnétique à zéro degré (FeCl2, FeBr 2) ou de la valeur du maximum de la susceptibilité parallèle à TN (FeI2)]. Le paramètre D caractérisant la partie anisotrope du potentiel cristallin a été calculé à partir de la susceptibilité perpendiculaire à zéro degré par une méthode self-consistante. Nous proposons enfin une interprétation naturelle du comportement « anormal » de la susceptibilité perpendiculaire en dessous de TN en utilisant le modèle simple d'une assemblée d'ions caractérisés par un triplet fondamental j = 1 dans lequel nous traitons simultanément les énergies d'interaction d'échange et la partie anisotrope du potentiel cristallin.

PACS
7530C - Saturation moments and magnetic susceptibilities.

Key words
iron compounds -- magnetic susceptibility -- paramagnetic properties of substances