Structural Properties, Mössbauer Spectra, and Magnetism of Perovskite‐Type Oxides SrFe1–xTixO3–y

Perovskite-type phases SrFe1–xTixO3–y with 0.1 ≤ x ≤ 0.7 have been prepared from the oxides, and, in order to reach high oxygen contents and FeIV fractions, annealed at oxygen pressures of 60 MPa. The materials were characterised by powder x-ray and neutron diffraction, 57Fe Mossbauer spectroscopy, and magnetic susceptibility measurements. All samples of the series crystallise in a cubic perovskite structure and reveal considerable oxygen deficiency. The Mossbauer parameters suggest that for x = 0.1, where the FeIV fraction is about 90%, the itinerant electronic state of SrFeO3 is essentially retained. In materials with larger x increasing amounts of TiIV and FeIII ions lead to a stronger localisation of the σ* (Fe 3 d – O 2 p) electrons. There is no evidence for a charge disproportionation of FeIV in any of the materials. Magnetic susceptibility measurements show a divergence of zero-field cooled and field-cooled data below a temperature Tm and deviations from Curie-Weiss behaviour above Tm. The data are indicative of spin-glass behaviour due to disorder and competing exchange interactions. Strukturelle Eigenschaften, Mosbauer-Spektren und Magnetismus von Perowskit-artigen Oxiden SrFe1–xTixO3–y Perowskit-artige Phasen SrFe1–xTixO3–y mit 0.1 ≤ x ≤ 0.7 wurden aus den Oxiden hergestellt und, um hohe Sauerstoffgehalte und FeIV-Anteile zu erreichen, unter Sauerstoffdrucken von 60 MPa erhitzt. Die Praparate wurden mit Rontgen- und Neutronenpulverdiffraktometrie, 57Fe-Mosbauer-Spektroskopie und magnetischen Suszeptibilitatsmessungen charakterisiert. Alle Proben der Serie kristallisieren in der kubischen Perowskitstruktur und weisen Sauerstoffdefizite auf. Die Mosbauer-Parameter deuten darauf hin, das fur x = 0.1, wo der FeIV-Gehalt ca. 90% betragt, der itinerante Elektronenzustand von SrFeO3 im wesentlichen erhalten bleibt. In Praparaten mit groserem x fuhren wachsende Konzentrationen an TiIV- und FeIII-Ionen zu einer starkeren Lokalisierung der σ*(Fe 3 d – O 2 p) Elektronen. Fur keine der untersuchten Proben gibt es Hinweise auf eine Ladungsdisproportionierung von FeIV. Unterhalb einer Temperatur Tm werden unterschiedliche Suszeptibilitatskurven beobachtet, je nachdem, ob ohne magnetisches Feld oder im magnetischen Feld abgekuhlt wurde. Oberhalb von Tm treten Abweichungen vom Curie-Weiss-Verhalten auf. Diese Befunde deuten auf Spin-Glas-Verhalten hin, das durch Unordnung und konkurrierende Austauschwechselwirkungen bedingt ist.