Solid State Communications Vol. 29, pp.477—480
Pergamon Press Ltd. 1979. Printed in Great Britain.
CARACTERISATION D’UNE VARIETE ANORPHE DE FeF3
ETUDE THERNIQUE, MAGNETIQUE ET MOSSBAUER
G. Férey, A.M. Leclerc, R. de Pape
Laboratoire des Fluorures et Oxyfluorures loniques, ERA 609
Faculté des Sciences, Université du Maine, 72017 LE MANS Cédex
J.P. Mariot, F. Varret
Laboratoire de Spectrométrie M6ssbauer, ERA 682
Faculté des Sciences, Université do Maine, 720U LE MANS Cédex
(received by P.G. de Gennes on November 27, 1978)
Amorphous FeF3 has been prepared by fast vaporisation of the bulk mate-
rial and condensation
it has been characterized by X—ray diffraction
and differential thermal analysis. Strong antiferromagnetic interactions,
but low spin—freezing temperature are observed. The magnetic arrangment
is speromagnetic. The spin glass behaviour is questionable; the Mossbauer
study reveals an electric field gradient distribution which, in average,
has no definite sign.
Introduction
Tableau I
résultats de l’analyse chimique
La plupart des composes amorphes obtenus
jusqu’A present sont métalliques ou iono—valents.
I
I
-
-
~calculepour PeP
Observe
Le seul fluorure amorphe connu a ce Jour etant
PeF21~, nous avons cherché a preparer sous for—
L
me amorphe des fluorures dams lesquels le fer
est trivalent, at t~ut d’abord FeF3 dont nous
reportons ici les resultats.
Fe %
49,5
50,5
48,3
51,7
_________________________________________________
Rappelons les résultats essentiels du tra-
vail déjà publié sur FeF2 : preparation par eva—
poration sous vide de 10-8 torr et condensation
sur un substrat d’aluminium refroidi a 4,2°K;
ordre ferromagnétique au dessous de 20,5°K avec
apparition de superparamagndtistue (dams FeF2
bien la formule FeF3 (le fer a été dose par man—
ganimetrie, le fluor a l’aide d’une electrode
Orion).
Un spectre Debye—Scherrer du dép6t a été
effectué a temperature ambiante, en verre de
Lindeman scellé. L’absence totale de raies de
diffraction, mime larges, montre que le dép6t
n’est pas cristallisé. Il est amorphe ou ii s’a—
git, a la rigueur, de grains ultra—fins.
L’analyse thertuique différentielle de ces
dép8ts (fig. 1) presente a 585°CUn épaulement
exothermique qua nous attribuons a la transition
irreversible amorphe—cristal.
cristallisé
ordre antiferromagnétique au des—
sous de 79°K); temperature de recristallisation
voisine de 800°K1 4
Preparation, Analyse Chimique at Thermique.
La fluorure ferrique cristallisé a d’abord
été préparé par action du gaz fluorhydrique a
700°Ccur du chlorure ferrique anhydre. Ii a en—
suite été place a l’intdrieur d’un four haute
fréquence dans une capsule c~niqueen oxyde de
Mesures Magnétiques.
beryllium tapissée intérieurement d’un film de
platine. Aprés avoir mis l’ensemble sous un vide
de lO5torr a temperature ambiante, le courant
Des mesures de susceptibilité, réalisées en
collaboration avec J.P. Renard, entre 1,2 et 8O°K,
haute frdquence est établi. La sublimation rapi—
de de FeF3 nécessite des temperatures voisines
de 1300°C qui ont dté mesurdes par visée pyromé—
trique. Las vapeurs de FeF3 se condensent sur un
en champ trés faible (10 Oe), montrent vers 27°K
un maximum trés aplati (fig. 4) qui ne permet pas
de conclure a on comportement de verre de spin.
Des mesures d’aimantation réalisées au ma—
substrat d’aluminium maintenu a temperature am—
biante sous forme de films de couleur brune qui
adherent bien au substrat. Ces dépôts sont trés
gnétomètre Foner, en collaboration avec J.M.D.
Coey, montrent que la susceptibilité au—dessus
de 80°Ksuit une loi de Curie Weiss (courbe a,
fig. 2) qui permet de trouver une temperature de
hygroscopiques
one exposition d’une demi—heure
a l’air transfonne le film en un liquide visqueux
Curie asyuiptotique d’environ —500°K.Les résul—
tats des mesures magnétiques sont donnés dans le
qui redonne aprés 12 h un solide blanc cristal—
use que l’étude aux rayons X a perlais d’identi—
tableau 2
on remarquera la valeur relativement
fier a la forme a de FeF3, 3H20
~
.
Pour les
basse de Ia constante de Curie, pour l’instant
inexpliquée.
etudes ultérieures les échantillons ont été pré—
serves de tout Contact avec l’atmosphère ambian—
te par un flux d’argon durant le transfert do
four H.F. au dessicateur. Ce dernier est ensuite
introduit en boite séche oü s’effectue le condi—
tionnement des échantillons. L’analyse chimique
des dép6ts obtenus (tableau I) montre qu’ils ont
Quelle que soit la temperature, l’aimanta—
tion vane linéairement avec le champ, indiquant
que le réseau ne posséde pas de moment magneti—
qua resultant a basse temperature, ce qui suggé—
re un arrangement spéromagnétique6 des spins
qua l’étude M~ssbauera confirrné13
.
Par all—
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Ferey
