Étude par effet Mössbauer de l'ion Fe2+ en symétrie trigonale dans les composés du type (Fe, M)2Mo3O8 (M = Mg, Zn, Mn, Co, Ni) et propriétés magnétiques de (Fe, Zn) 2Mo3O8

2014 In the compounds studied, isomorphous with Zn2Mo3O8, the divalent Fe2+ and M2+ cations are located in trigonal sites with tetrahedral and octahedral coordination. Mössbauer investigations enabled us to determine the occupancy of the two kinds of sites, as well as the electronic and magnetic properties of the Fe2+ ions in these sites. By interpretating our results in terms of a crystalline field acting on the Fe2+ ions, we pointed out a large fourth-order trigonal term in the crystalline potential, particularly in the tetrahedral sites. Transition temperatures and magnetic structures in the series (Fe, Zn)2Mo3O 8 have been studied by the Mössbauer technique ; the results, as well as some other measurements by neutron diffraction, agree with predictions of the crystalline field calculations ; the expected sign for the hyperfine field in FeZnMo3O8 has been confirmed experimentally. LE JOURNAL DE PHYSIQUE TOME 33, MAI-JUIN 1972, Classification Physics Abstracts 18.00 18.20 Introduction. Les propriétés électroniques de l’ion Fe2+ en symétrie trigonale ont déjà été étudiées par effet Môssbauer dans des sites octaédriques : FeCl2 [1], FeCo3 et FeSiF6, 6H20 [2], GeFe204 [3]. Il n’y a pas eu à notre connaissance d’étude de champ cristallin pour des ions Fe2+ situés dans des sites tétraédriques trigonaux dont la symétrie locale s’écarte nettement de la symétrie cubique : nous avons montré par exemple que le champ cristallin agissant sur des ions Fe 2+ dilués dans la variété hexagonale de ZnS diffère très peu de celui qui existe dans la variété cubique [4]. Le composé Fe2MO308 [5], qui possède la même structure cristallographique que Zn2MO30, ([6], groupe d’espace P63 me) contient des ions ferreux en quantités égales dans deux types d’environnement, tétraédrique et octaédrique ; tous deux sont trigonaux (groupe ponctuel C3v). Un élément de simplicité (*) Faculté des Sciences de Montpellier, Laboratoire de Chimie des Solides, Place Eugène-Bataillon, 34-Montpellier. (**) Laboratoire de Physique des Solides associé au CNRS, Université de Paris-Sud, 91-Orsay. remarquable de cette structure provient du fait que la direction de l’axe trigonal local est commune à tous les sites, alors que par exemple dans les spinelles cubiques les axes trigonaux locaux des sites octaédriques se répartissent suivant quatre directions différentes. On s’attend donc à observer par effet Môssbauer un gradient de champ électrique axial dans les 2 sites suivant la direction de l’axe trigonal du cristal. Il existe également d’autres cristaux isomorphes, de formule M2Mo308, M désignant un cation divalent qui, outre Zn 2 + et Fe 2+ peut être Mg2+, Mn 2+, Co2 +, Ni2+, Cd 2+ [6]. On dispose ainsi, par substitution partielle de Fe2+ à un autre cation M2+, d’une variété de composés offrant, comme dans les spinelles, une grande diversité dans l’occupation des 2 types de sites, et accessibles à l’étude par effet Môssbauer sur le fer 57 [7]. Dans ces composés les différents ions, Mo4+, 02 ", M2+ sont disposés en plans parallèles, tous perpendiculaires à l’axe trigonal. Dans leurs plans les ions Mo4+ sont répartis en groupes de 3 ions formant un triangle équilatéral où s’exercent de fortes liaisons métalliques, et sont Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01972003305-6054900