MAGNETIC ORDER IN CERTAIN ALKALI AMPHIBOLES
A MÖSSBAUER INVESTIGATION

Résumé
L'apparition d'éclatement magnétique hyperfin (mhfs) a été utilisée pour déterminer la température de transition magnétique dans quelques amphiboles alcalines. Cette classe de minéraux a une structure cristallographique monoclinique et une formule générale (Na, Ca)_2-3(Fe⁺²Fe⁺³, Mg, Al)₅Si₈O₂₂(OH, F)₂. Le fer peut occuper trois sites cristallographiques distincts, cependant l'éclatement magnétique hyperfin disparaît lorsque la température augmente tout comme dans des substances magnétiques moins complexes. Malgré la complexité globale, la valeur beaucoup plus élevée de mhfs pour Fe³⁺ sépare aisément les lignes 1 et 6 de l'ensemble de l'absorption résonnante due à Fe²⁺. En conséquence, des paramètres Mössbauer et magnétiques significatifs peuvent être déterminés. La variation de mhfs avec la température s'écarte nettement de la fonction de Brillouin habituelle. Des données de susceptibilité magnétique sur l'un des échantillons révèlent la nature antiferromagnétique de l'ordre. La séquence d'empilement des trois sites forme une chaîne unidimensionnelle parallèle à l'axe c. Chaque chaîne est séparée de la chaîne adjacente par des tétraèdres SiO₄ pontés. Ainsi l'échange direct ne peut avoir lieu qu'à l'intérieur de la chaîne et une sorte de super-échange doit exister entre les chaînes.

Abstract
The appearance of magnetic hyperfine splitting (mhfs) has been used to determine the magnetic ordering temperature for a few selected alkali amphiboles. This class of minerals has the monoclinic crystal structure and the general formula (Na, Ca)_2-3(Fe⁺², Fe⁺³, Mg, Al)₅Si₈O₂₂(OH, F)₂. The iron can occupy three distinct crystallographic sites, yet the mhfs collapses with increasing temperature in the manner of less complex magnetic substances. In spite of the overall complexity, the much greater mhfs of Fe⁺³ easily separates lines 1 and 6 from all resonant absorption due to Fe⁺². Thus, relevant Mössbauer and magnetic parameters can be determined. The temperature dependence of the mhfs departs substantially from the usual Brillouin-like function. Magnetic susceptibility data on a single specimen indicates the ordering to be antiferromagnetic. The stacking sequence formed by the three sites is a one-dimensional chain parallel to the c axis. Each chain is separated from adjacent chains by linked SiO₄ tetrahedra. Thus, direct exchange can only occur within the chain, and a type of super-exchange must exist between chains.