J. Phys. France 40, 1173-1178 (1979)
DOI: 10.1051/jphys:0197900400120117300

Spin-lattice relaxation of Fe3+ in ZnS ; experimental evidence for optical phonons

A. Deville, B. Gaillard, C. Blanchard et A. Landi

Université de Provence, Département d'Electronique , Centre de Saint-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 4, France

Abstract
The spin-lattice relaxation of the Fe3+ ion in cubic ZnS has been studied between 1.3 and 300 K by pulse saturation, progressive saturation and broadening of the E.P.R. line. In ZnS, the Fe3+ ion is more strongly coupled to the lattice than the isoelectronic ion Mn2+. For T > 50 K, the optical phonons contribute to the relaxation, and are responsible for a strong line broadening at 300 K.

Résumé
Nous avons étudié la relaxation spin-réseau de l'ion Fe3+ dans ZnS cubique, entre 1,3 et 300 K, en utilisant une impulsion saturante, la saturation progressive et l'élargissement de la raie R.P.E. Dans ZnS, l'ion Fe3+ est plus fortement couplé au réseau que l'ion isoélectronique Mn2+. Pour T > 50 K, les phonons optiques contribuent à la relaxation, et sont responsables d'un fort élargissement de la raie à 300 K.

PACS
6320 - Phonons in crystal lattices.
7630F - Iron group (3d) ions and impurities (Ti-Cu).

Key words
electron spin lattice relaxation -- II VI semiconductors -- lattice phonons -- paramagnetic resonance of iron group ions and impurities -- zinc compounds