J. Phys. France 49, 661-666 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:01988004904066100

Dynamical Jahn-Teller coupling of Fe2+ in the cluster approach applied to the Mössbauer quadrupole data of 57Fe doped K2ZnF4 and Ba2ZnF6

A. Ducouret-Cereze et F. Varret

Laboratoire de Spectrométrie Mössbauer, U.A. C.N.R.S. n° 807, Faculté des Sciences, 72017 Le Mans, France

Abstract
We have analysed the Mössbauer quadrupole data of high-spin Fe2+ located in the tetragonally distorted octahedra of K2ZnF 4 and Ba2ZnF6. The dynamical linear Jahn-Teller coupling between the orbital excited states Eg, in D4h symmetry, involves the vibrational modes A1g,B1g, B 2g of the cluster FeF6 ; spin-orbit coupling is introduced, and a full mathematical treatment is performed in a basis of dimension 5 (orbit) x 5 (spin) x 10 (vibrations). This leads to a spectacular improvement of the calculated thermal variations of the quadrupole splitting in both systems, when compared to the results of the static crystal field model.

Résumé
Nous avons analysé les données Mössbauer de l'interaction quadripolaire de l'ion Fe2+ à spin fort dans les octaèdres à distorsion quadratique de K2ZnF4 et Ba2ZnF6. Nous avons introduit le couplage Jahn-Teller dynamique linéaire entre les états orbitaux excités Eg, en symétrie D 4h, par les modes de vibration A1g, B 1g, B2g du cluster FeF6. Nous effectuons une résolution rigoureuse tenant compte de ce couplage et du couplage spin-orbite, dans une base de dimension 5 (orbite) x 5 (spin) x 10 (vibrations). Il en résulte une amélioration spectaculaire des courbes de variation thermique de la séparation quadripolaire, dans les deux composés, par rapport aux résultats antérieurs du champ cristallin statique.

PACS
7170C - Crystal and ligand fields.
7170E - Spin-orbit coupling, Zeeman and Stark splitting, Jahn-Teller effect.
7680 - Mössbauer effect; other gamma-ray spectroscopy.

Key words
barium compounds -- crystal hyperfine field interactions -- iron -- Jahn Teller effect -- Mossbauer effect -- potassium compounds -- spin orbit interactions