NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IN LIQUID MANGANESE

Résumé
Nous reportons des mesures du déplacement de Knight (κ⁵⁵) et du temps de relaxation spin-réseau (T₁) pour ⁵⁵Mn, dans Mn liquide et dans les phases solides γ (c. f. c.) et δ (c. b. c.) sur le domaine de température 1 350 ≤ T ≤ 1 575 K. La valeur de κ⁵⁵ dans Mn liquide à 1 525 K est de - 0,820 ± 0,005 % et celle de 1/T₁ est de 2,2 ± 0,1 × 10⁴ s^-1. Une analyse détaillée de la dépendance en température des déplacements de Knight et des susceptibilités magnétiques (χ), montre que la susceptibilité de spin d (χ;_d) contribue pour 75 % environ à la susceptibilité totale, le reste étant principalement dû au paramagnétisme orbital (χ_orb). Les valeurs de χ_d dans Mn liquide et solide (δ-Mn) sont à ~ 2 % près égales, et toutes les deux dépassent de 10 % environ celles de γ-Mn. On déduit un couplage hyperfin de la polarisation d'électrons de couches internes de -223 ± 22 kG/magnéton de Bohr, pour toutes les trois phases. Les vitesses de relaxation dans les phases liquides et solides s'accordent avec une relaxation de type Korringa par électrons d'itinérants.

Abstract
We report measurements of the Knight shift (κ⁵⁵) and spin-lattice relaxation time (T₁) for Mn⁵⁵ in liquid Mn and in the solid γ (FCC) and δ (BCC) phases over the temperature range 1 350 ≤ T ≤ 1 575 K. The value of κ⁵⁵ in liquid Mn at 1 525 K is - 0.820 ± 0.005 % and 1/T₁ is 2.2 ± 0.1 × 10⁴ s^-1. Detailed analysis of the temperature dependent Knight shifts and magnetic susceptibilities (χ) show that the d-spin susceptibility (χ_d) is responsible for roughly 75 % of the total susceptibility, the remainder being due mainly to orbital paramagnetism (χ_orb). The values of χ_d in liquid and solid δ-Mn are equal to within about 2 % and both are greater than in γ-Mn by about 10 %. Core polarization hyperfine couplings in the range - 225 ± 25 kG/Bohr magneton are deduced for all three phases. The relaxation rates in liquid and solid are consistent with Korringa relaxation by itinerant d-electrons.