Magnetic Structure Investigations at the Nuclear Center

The magnetic structure of the compounds UOS, ß-CoSO4, YCO5, and HoCO5 is briefly described. UOS is antiferromagnetic. The Néel temperature is Tn=55°K. The magnetic cell is doubled in the c direction with a ++ - - sequence of U moments along c. The apparent spin is S∼1. The negative interaction corresponds to U-O-U links. In ß-CoSO4 (high-temperature modification, space group Pbnm), Co atoms are in 000, 00½, ½½½, ½½0. Here three different antiferromagnetic spin modes, mutually perpendicular, Ax(+ - - +), Gy(+-+-), and Cz(++ - - ), in the Wollan-Koehler notation, are coupled. Direction cosines are 0.71, 0.50, and 0.50, respectively. The Co moment is about 3,84 µB at 4.2°K. A field-induced spin flip to the configuration Fx, Cy, Gz is predicted. YCO5 is ferromagnetic at room temperature with a moment value of Co practically equal to that of metallic Co and moment direction along c, which is conserved down to 4.2°K. In HoCO5 the moment of Ho is opposite to those of the Co atoms. When cooling from room to liquid helium temperature, the direction of easy magnetization changes from near c to a direction in the basal plane and the Ho moment increases from 4 to about 9 µB. The compensation temperature is 70°K

Caractéristiques cristallographiques, propriétés et structure magnétiques de TbPO4 dans la gamme 1,5 K-300 K

Magnetic susceptibility measurements, X-ray powder diffractometry in the 2.6-295 K temperature range, and neutron diffraction experiments at 1.5 K, 4.2 K and 300 K have been performed on TbPO4. This compound shows a paramagnetic behaviour for T > 2.2 K. An antiferromagnetic canted spin arrangement has been determined at 1.5 K. The Tb moments are oriented at about 20° from the tetragonal axis in the (110) plane; this value does not agree with the determination of Spooner, Lee and Moos. The magnetic structure is found to be monoclinic, the Shubnikov space group being C2'; the value of the magnetic moment extrapolated to U K is 7.9 μB. A very small crystal distortion, monoclinic or triclinic, occurs below 6 K ; the spin arrangement is compatible with a C centered face monoclinic cell ; the crystal space group is C2 and the Tb local symmetry is then lowered from tetragonal : 42 m(D2d) to monoclinic : 2(C2). The thermal expansion curves are given in the range 2.6 K-295 K : a very large negative thermal anomaly of the a parameter occurs progressively below 170 K, while the c parameter undergoes a usual Debye thermal expansion. Neutron diffraction data allow the interpretation of these latter crystallographic results : the crystal field anisotropy changes with decreasing temperature because oxygen ions surrounding the terbium move in a plane perpendicular to the c axis. The oxygen parameters are :[FORMULA] The lattice parameters' are :[FORMULA] .Le phosphate de terbium a été étudié par diffraction des rayons X entre 2,6 K et 295 K, par mesure de sa suscéptibilité magnétique et par diffraction neutronique à 1,5 K, 4,2 K et 300 K. Les paramètres du réseau quadratique sont : [FORMULE]. Les paramètres des oxygènes sont : [FORMULE](description non centro-symétrique du groupe I41/amd). TbPO4 a un comportement paramagnétique pour toute température supérieure à 2,2 K. L'arrangement des moments du terbium à 1,5 K est antiferromagnétique ; ces moments, colinéaires et situés dans les plans (110), font un angle de 20° avec l'axe c. La symétrie de la structure magnétique est monoclinique, le groupe de Shubnikov étant C2'. La valeur du moment magnétique extrapolée à 0 K est 7,9 μB. Une très faible distorsion du cristal, monoclinique ou triclinique, apparaît au-dessous de 6 K ; or, la maille de la structure magnétique est monoclinique à faces C centrées ; le groupe d'espace est C2(C32) et la symétrie du site de Tb est abaissée de 42 m(D2d) à 2(C2). Les courbes de dilatation thermique entre 2,6 K et 295 K font apparaître une très forte anomalie de dilatation du paramètre a (contraction de 0,04 % entre 6 K et 140 K) alors que le paramètre c suit une loi de Debye ordinaire. Cette anomalie a été interprétée par une variation de l'anisotropie du champ cristallin agissant sur l'ion terbium