Étude par mesures neutrocristallographiques et magnétiques du spinelle normal antiferromagnétique MnGa2O4

Abstract

2014 MnGa2O4 is an almost normal cubic spinel with a = 8.435 Å. Below 33 °K the magnetic moments of the manganese atoms in the A sites are antiferromagnetically coupled. At 4.2 °K, the measured value of the magnetic moment is 3.60 03BCB. The moments are parallel or antiparallel to the [111] direction. The anisotropy constant K1 = 2014 4 104 ergs/cm3. The Néel temperature (TN = 33 °K) was obtained by neutron diffraction. The susceptibility curve has no maximum for this temperature. This fact may be related to the presence of a small amount of manganese atoms in the B sites, as shown by neutron diffraction. LE JOURNAL DE PHYSIQUE TOME 27, JANVIER-FÉVRIER 1966> PAGE Introduction. Le gallate de manganèse MnGa204 a été étudié par Lensen et Michel [1]. Ce corps appartient au système cubique, a = 8,435 À, et possède la structure spinelle (07). Les atomes de manganèse se placent préférentiellement dans les sites A. D’autre part, Lensen et Michel indiquent que MiiGa2O 4 est paramagnétique au-dessus de 77 OK. Nous avons voulu déterminer le couplage de type A-A existant entre les moments à basse température. 1. Préparation. Nous avons mélangé le carbonate de manganèse avec l’oxyde de gallium en proportion équimoléculaire. Le mélange broyé a été porté 2 heures à 1 1000 sous argon. Le corps ainsi obtenu a été recuit plusieurs fois dans les mêmes conditions. Le refroidissement était lent. Le produit a été examiné aux rayons X (anticathode de chrome). Aucune impureté n’a été décelée. Nous retrouvons le paramètre donné par Lensen [Il : a = 8,435 Á. Cependant le spectre obtenu avec des neutrons thermiques (X = 1,141 Â), et dont une partie a été reproduite sur la figure 1, a mis en évidence un faible pourcentage (inférieur à 1 % en poids) d’oxyde de gallium non combiné. Les intensités observées ont été corrigées de la contribution due à cette impureté. 2. Détermination de l’inversion et du paramètre de l’oxygène par des mesures de diffraction de neutrons. -MuGa204 est un spinelle presque normal. Le peuplement des sites A s’écrit celui des sites B (Ga2-’lIlVlnll)’ Lorsque le corps a la composition stoechiométrique (un atome de manganèse pour deux atomes de gallium), ,x et y sont égaux. Les amplitudes de diffusion attachées à chacun de ces sites, dans le cas d’une répartition statistique, sont : Les amplitudes de diff usion de ces deux éléments étant de signes opposés, le contraste variera fortement en fonction du degré d’inversion. Ceci nous permet de déterminer avec précision, par la méthode des moindres carrés, l’inversion et les paramètres de position de l’oxygène. Nous avons déterminé par méthode graphique le facteur de Debye B (1). (1) Le facteur d’agitation thermique est pris sous la forme exp (‘~B sin2 0 l~,2). Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01966002701-205100