Mössbauer study of antiferromagnetic CuFeS₂

Summary

Mössbauer spectra of a synthesized CuFeS₂ sample were taken at various temperatures ranging from liquid-nitrogen temperature to 820°K. Clear six-line magnetic hyperfine patterns were observed even above 700°K, which was the reported upper limit for the existence of six-line pattern for natural chalcopyrites. No appreciable central peak was observed above 600°K. Isomer shift indicates the ferric character of the Fe ion. No appreciable quadrupole splittings were observed. This is consistent with the almost perfect tetrahedral co-ordination of Fe ions. The Néel temperature was determined to be (815±3)°K.

Riassunto

Si sono rilevati gli spettri di Mössbauer di un campione sintetizzato di CuFeS₂ a diverse temperature varianti da quella dell’azoto liquido fino a 820°K. Si sono osservati anche sopra i 700°K chiare configurazioni ultrafini magnetiche a 6 linee, questa temperatura di 700°K era considerata il limite superiore per l’esistenza di un modello a 6 linee per calcopiriti naturali. Nessun apprezzabile picco centrale è stato osservato sopra i 600°K. Lo spostamento isomerico indica il carattere ferrico dello ione Fe. Non sono state osservate apprezzabili divisioni di quadripolo. Ciò è coerente con la quasi perfetta coordinazione tetraedrica degli ioni Fe. Si è trovato che la temperatura di Néel è (815±3)°K.

Резюме

Исследуются Мессбауэровские спектры синтезированнго образца CuFeS₂ при различных температурах в области от температуры жидкого азота до 820°K. Были обнаружены ясные системы шести линий магнитной сверхтонкой структуры даже при температуре выще 700°K, которая, как сообшалось, является верхним пределом для существования системы шести линий для природных халькопиритов. Вьше 600°K не было обнаружено заметного центрального пика. Изомерный сдвит указывает на трехвалентный характер иона железа. Не было обнаружено заметного квадрупольного расщепления. Полученный результат согласуется с почти идеальной тетраэдрической конфигурацией ионов железа. Определено, что температура Нееля составляет (815±3)°K.