Magnetic and hyperfine properties of NpFe_2-xCo_xSi₂ tetragonal systems

Résumé
Des mesures d'aimantation, d'effet Mössbauer et de diffraction neutronique ont été effectuées sur les composés intermétalliques NpFe_2-xCo_xSi₂ (où x = 0 ; 1 ; 1,5 ; 2). Les études Mössbauer de ²³⁷Np permettent de mettre en évidence, pour les diverses valeurs de x, un ordre magnétique en dessous de 87(3), 15(3), 37(3) et 42(3) K respectivement, ainsi que des champs hyperfins de 2 535(50), 1 600(50), 2 210(50) et 2 600(50) MHz et des déplacements isomériques (relatifs à NpAl₂) de - 2,3(3) ; + 7,6(3) ; 0(3) et - 2,9 mm/s. On a observé une très faible aimantation de caractère non saturé (à 4,2 K et 20 kOe). Un échantillon polycristallin de NpCo₂Si₂ a été étudié par diffraction neutronique entre 2 et 160 K. En dessous de 44 K on a observé cinq lignes de surstructure compatibles avec une structure antiferromagnétique de type I du sous-réseau Np(2 a ), pour laquelle T_N = 44(3) K. Les intensités observées s'expliquent en attribuant un moment de 1,5 µ_B à l'ion Np et aucun moment localisé sur l'ion Co. Une corrélation directe entre déplacement isomérique, champ hyperfin et température d'ordre est mise en évidence pour la première fois. Une telle corrélation ne peut s'expliquer qu'en supposant une importante hybridation f-d et f-s.

Abstract
Magnetization, ²³⁷Np Mössbauer effect and neutron diffraction studies of the tetragonal NpFe_2-x Co_xSi₂ (x = 0, 1, 1.5, 2) intermetallic compounds were performed. The Mössbauer studies of the ²³⁷Np show a magnetic order below 87(3), 15(3), 37(3), 42(3) K, hyperfine fields of 2 535(50), 1 600(50), 2 210(50), 2 600(50) MHz and isomeric shifts of - 2.3(3), + 7.6(3), 0(3), - 2.9 mm/s (relative to NpAl₂ respectively. An extremely low magnetization of non-saturated character (at 4.2 K, 20 kOe) is observed. A polycrystalline ingot sample of NpCo₂Si₂ was studied by neutron diffraction at temperatures from 2 to 160 K. Five superlattice lines were observed at temperatures below 44 K and are consistent with an antiferromagnetic structure of the Np(2 a) sublattice of type I with T_N = 44(3) K. The Np ion magnetic moment consistent with the diffracted intensities is 1.5(2) µ_B with no localized moment on the Co ion. A direct correlation between the isomer shift, hyperfine field and ordering temperature is reported for the first time. This unusual correlation can be explained only if strong f-d, f-s hybridization are assumed.