TRANSFERRED AND SUPERTRANSFERRED HYPERFINE INTERACTIONS IN EuX HEISENBERG FERROMAGNETS

Résumé
Nous donnons ici les résultats d'une étude systématique d'interactions hyperfines transférées et supertransférées à la fois sur le cation Eu⁺⁺ et l'anion X^-- dans des ferromagnétiques EuX (X = O, S, Se, Te) [1]. L'accent est mis sur les résultats obtenus par spectrométrie Mössbauer concernant le champ hyperfin supertransféré sur les noyaux, ¹⁵¹Eu et ¹²⁵Te, déduit de la différence entre le champ hyperfin observé entre les états ferro et antiferromagnétique dans un champ extérieur allant jusqu'à 13 T. D'autres résultats ont été obtenus d'une récente étude de Sr⁺⁺ dilué dans Eu_1-xSr_xS par spectrométrie Mössbauer de ¹⁵¹Eu [2]. La contribution ΔB_r en champ transféré entre r-ième voisins de Eu est reliée à la constante d'échange correspondante J_r de l'opérateur d'Heisenberg d'échange isotrope. La variation du champ hyperfin total ou noyau de ¹⁵¹Eu dans la phase ordonnée ferromagnétique indique qu'il existe une compétition entre deux mécanismes de transfert et d'échange [3]. - Une contribution négative ΔB^p reliée à la constante négative de superéchange J^p due à la bande de valence. - Une contribution positive ΔB^d reliée à la constante positive d'échange J^d due au recouvrement des états orbitaux 5d de Eu⁺⁺. La diminution observée de ΔB^p avec l'augmentation de la covalence des liaisons Eu-X alors que la densité d'électron de valence décroît, est en contradiction avec l'idée générale que le superéchange d'Anderson J₂ est la contribution prédominante. Il semble que ΔB^p et J^p comprennent des contributions ΔB_r et J_r jusqu'au moins r = 6, en accord avec un modèle récemment proposé par G. A. Sawatzky et al. [4]. Avec les changements observés de la structure de bande EuX entre EuO et EuTe, cela explique également la forte décroissance observée des contributions positives ΔB^d et J^d qui sont d'un ordre de grandeur plus petit que ΔB^p et J^p.

Abstract
We report on recent results of a systematic study of transferred and supertransferred hyperfine interactions at both, the Eu⁺⁺-cation and the X^-- anion sites in the Heisenberg ferromagnets EuX (X = O, S, Se, Te) [l]. Emphasis is laid on Mössbauer effect results on supertransferred h. f. fields measured at ¹⁵¹Eu and ¹²⁵Te nuclei. They are deduced from the differences in the magnetic h. f. splitting observed between the antiferromagnetically and ferromagnetically ordered spin state in external magnetic fields up to 13 T. Further results have been obtained from a recent study of the ¹⁵¹Eu Mössbauer spectra of the Sr⁺⁺-diluted Eu_1-xSr_xS series [2]. The supertransferred h. f. field contributions, ΔB_r, between rth Eu-neighbours are related to the corresponding exchange constants, J_r, of the isotropic Heisenberg exchange operator. The variation of the total transferred h. f. field at the ¹⁵¹Eu nucleus in the ferromagnetic ordered phase gives evidence for two competing transfer and exchange mechanisms [3] : - A negative contribution, ΔB^p, related to the negative superexchange constant, J^p, mediated by the valence band electrons. - A competing positive contribution, ΔB^d, related to the positive exchange constant, J^d due to the overlap of the Eu⁺⁺-5d orbitals. The observed decrease of ΔB^p with increasing covalency of the Eu-X bond, but decreasing valence electron density is in contradiction to the general assumption that the Anderson superexchange J₂ is the predominant contribution. There is evidence that ΔB^p and J^p include the contributions ΔB_r and J_r up to r = 6 at least, in agreement with a model recently proposed by G. A. Sawatzky et al. [4]. Together with the observed changes of the EuX band structure between EuO and EuTe it also accounts for the observed strong decrease of the positive contributions ΔB^d and J^d, which are of shorter range than ΔB^p and J^p