Mössbauer detection of magnetic clusters in disordered magnetic materials

Abstract
Starting from the theories developed by Mørup and coworkers for interpreting the properties of independent or interacting superparamagnetic particles, we show how these theories can be adapted to the detection and study of magnetic clusters (if they exist) in disordered magnetic materials such as reentrant ferromagnets, spin glasses, spinels, amorphous materials, etc. We report preliminary Mössbauer experiments which strongly suggest that ferromagnetic clusters are present in the reentrant ferromagnet Au1 -xFex (x > 15 %) above the magnetic transition temperature Tp in zero field. We also show that T p characterizes the ordering of the (weakly coupled) giant magnetic moments of the clusters and not the ordering of the individual atomic moments. We speculate that the anomalies observed below Tf ˜ 50 K might be associated with a Gabay-Toulouse transition for the giant moments of the clusters.

Résumé
En partant des théories développées par Mørup et ses collaborateurs pour interpréter les propriétés de particules superparamagnétiques indépendantes ou en interaction, nous montrons comment ces théories peuvent être adaptées à la détection et à l'étude des amas magnétiques (s'il en existe) dans les milieux magnétiques désordonnés tels que les ferromagnétiques réentrants, les verres de spins, les spinelles, les matériaux amorphes, etc. Nous décrivons des expériences Mössbauer préliminaires qui suggèrent fortement que des amas ferromagnétiques sont présents dans le ferromagnétique réentrant Au 1 - xFex (x > 15 %) au-dessus de la température de transition magnétique en champ nul, Tp. Nous montrons aussi que Tp caractérise la mise en ordre des moments magnétiques géants (faiblement couplés) des amas et non la mise en ordre des moments atomiques individuels. Nous suggérons que les anomalies observées au-dessous de Tf ˜ 50 K pourraient être associées à une transition de Gabay-Toulouse pour les moments géants.