MÖSSBAUER EFFECT AND MAGNETIC PROPERTIES OF AN AMORPHOUS Fe₂O₃

Résumé
Un oxyde amorphe de fer (III) a été préparé par décomposition thermique d'un aérosol sur un substrat chauffé. Les mesures de la susceptibilité magnétique montrent une température de Néel de 80 K. En dessous de 50 K on observe un moment thermo-remanent. Le moment paramagnétique est de 2,5 µ_B par ion de fer, indiquant la présence d'aggrégats antiferromagnétiques. Les spectres Mössbauer montrent un doublet paramagnétique au-dessus de 80 K avec un déplacement isomérique de + 0,15 mm/s. En dessous de 80 K une séparation hyperfine est observée avec, à 5 K, H_hf = 470 kOe et ΔE_Q = 0,11 mm/s. Il en est déduit que les ions Fe³⁺ sont entourés par un octaèdre déformé d'ions O^2-. Leurs axes de symétrie sont orientés arbitrairement dans la maille apériodique, laissant une large dispersion des angles ν entre H_hf et V_zz.

Abstract
An amorphous iron (III) oxide was prepared by thermal decomposition of an aerosol on a heated substrate. Magnetic susceptibility measurements show a Néel temperature of 80 K. Below 50 K a thermoremanent moment is observed. The paramagnetic moment amounts to 2.5 µ_B per iron ion, indicating antiferromagnetic clustering. Mössbauer spectra show a paramagnetic doublet above 80 K with an isomer shift of + 0.15 mm/s and a quadrupole splitting of 1.01 mm/s ; below 80 K a hyperfine split spectrum is found with, at 5 K, H_hf = 470 kOe and ΔE_Q = 0.11 mm/s. It is derived that the Fe³⁺ ions are coordinated by a distorted octahedron of O^2- ions. Their symmetry axes are randomly oriented in the aperiodic lattice, leaving a wide distribution of angles ν between H_hf and V_zz