MAGNETIC BEHAVIOUR AND PHASE TRANSITION IN [ThCu₃] (Mn₄)O₁₂

Résumé
Le composé [ThCu₃] (Mn₄)o₁₂ appartient à la série des oxydes [AC₃] (B₄)O₁₂ de structure pérovskite dans lesquels les sites [A] icosaédriques sont occupés par les cations Th⁴⁺, les sites [C] plans-carrés par les cations Cu²⁺ et les sites (B) octaédriques par les cations Mn³⁺ et Mn⁴⁺ en proportions égales. Diverses mesures indiquent un comportement ferrimagnétique avec une température d'ordre T_N = 430 K, une aimantation spontanée à 4,2 K de 9 µB/unité de formule et une transition à T_t = 180 K. La structure ferrimagnétique, déduite des expériences de diffraction neutronique est en accord avec les valeurs des interactions magnétiques tirées des mesures d'aimantation et de susceptibilité. La transition T_t a été étudiée par des mesures d'aimantation et de diffraction des rayons X. Elle est caractérisée par une variation thermique anormale du paramètre de maille et du moment magnétique, sans changement de la symétrie cristallographique et magnétique.

Abstract
The compound [ThCu₃] (Mn₄)O₁₂ belongs to the series of [AC₃] (B₄) O₁₂ perovskite-like oxides in which the icosahedral sites [A] are occupied by the Th⁴⁺ cations, the square planar sites [C] by the Cu²⁺ cations, and the octahedral sites (B) by the Mn³⁺ and Mn⁴⁺ cations in equal proportion. Previous measurements indicated a ferrimagnetic behavior with an ordering temperature T_N= 430 K, a spontaneous magnetization of 9µB/formula unit at 4.2 K and a magnetic transition at T_t = 180 K. The ferrimagnetic structure, as determined from powder neutron diffraction data, is consistent with the values of magnetic interactions that can be estimated from magnetization and susceptibility measurements. The low temperature transition has been studied by magnetization measurements and X-Rays techniques. It seems to be of second order with anomalies in the cubic cell parameter and of the magnetic moments. No changes in cristallographic symmetry and magnetic structure are observed.