ANOMALOUS LINE SHAPES OF Fe³⁺ -MÖSSBAUER SPECTRA IN MAGNETICALLY ORDERED SYSTEMS - EFFECTS OF HEAT TREATMENT IMPURITY IONS AND Fe³⁺ ION-CONCENTRATION

Résumé
Des mesures par effet Mössbauer ont montré qu'un recuit incomplet des solutions solides Cr₂O₃-Fe₂O₃ et Al₂O₃-Fe₂O₃ donne lieu à des spectres Mössbauer anormaux qui indiquent la présence soit de superparamagnétisme soit d'effets de relaxation. Des études détaillées des solutions solides Cr₂O₃-Fe₂O₃ montrent que l'augmentation d'intensité des parties centrales des formes anormales de raie diminue si la température de recuit ou la durée du recuit augmente ou si l'échantillon est trempé à température ambiante ou encore si la solution solide est mise sous pression avant recuit. D'autre part une augmentation de la concentration d'ions Fe³⁺ ou la présence d'impuretés ioniques, Al³⁺, Gd³⁺ et Ni²⁺, augmente l'excès central anormal. Des recuits sous vide de solutions solides de Cr₂O₃-Fe₂O₃ pures ou dopées par Fe²⁺ donnent lieu à une espèce entièrement nouvelle de spectres Mössbauer comportant un doublet quadrupolaire de Fe²⁺ à 80 K et une large raie unique à 293 K.

Abstract
Mössbauer measurements have shown that an incomplete annealing of the Cr₂O₃-Fe₂O₃ and Al₂O₃-Fe₂O₃ solid solutions gives rise to the anomalous Mössbauer spectra indicating the presence of either the superparamagnetic or the electronic relaxation effects in them. Detailed investigations made on the Cr₂O₃-Fe₂O₃ solid solutions show that the enhancement in the intensity of the central portions of the anomalous line shapes decreases when the annealing temperature or annealing time is increased or the sample is quenched to room temperature or the solid solution is subjected to pressure before annealing. On the other hand an increase in the Fe³⁺ ion-concentration or the presence of impurity ions, Al³⁺, Gd³⁺ and Ni²⁺, is seen to increase the anomalous central enhancement. Vacuum-annealing of the pure and Fe²⁺-doped Cr₂O₃-Fe₂O₃ solid solutions gives rise to entirely new kind of Mössbauer spectra showing a Fe²⁺-quadrupole doublet at 80 K and a broad single line at 293 K.