Experimente an der Neutronenquelle des Hahn-Meitner-Instituts, Berlin. Magnetic structure of ErCl3

• Forschungsstelle: EU FRP
• Projektnummer: 96.0436-5

Schlüsselwörter (Deutsch)

Magnetische Neutronenstreuung; Selten-Erd Halogenide

Alternative Projektnummern (Englisch)

EU project number: ERBFMGE CT950060

Forschungsprogramme (Englisch)

EU-programme: 4. Frame Research Programme - 10.1 Stimulation of training and mobility

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Siehe Abstract

Weitere Hinweise und Angaben (Englisch)

Full name of research-institution/enterprise:
Universität Bern
Departement für Chemie und Biochemie

Partner und Internationale Organisationen (Deutsch)

Coordinator: Hahn-Meitner-Institut Berlin GmbH (D)

Abstract (Deutsch)

Cs3Er2I9 ist ein ionisches Selten-Erd Halogenid, das als magnetisch aktive Teilchen Er3+ Ionen enthält. Aufgrund der abgeschirmten 4f Elektronen treten magnetische Wechsel-wirkungen nur bei sehr tiefen Temperaturen auf. Die Substanz kristallisiert im Cs3Cr2Cl9 Strukturtyp in der hexagonalen Raumgruppe P63/mmc mit Gitterkonstanten von a = 8.3759 Å und c = 21.176 Å bei Raumtemperatur. In einem früheren Experiment [1] am V1 Diffraktometer des Hahn-Meitner-Instituts, Berlin, wurde ein Kristall von Cs3Er2I9 bis auf 100 milli Kelvin abgekühlt. Hierzu sind spezielle 3He/4He Mischkryostaten notwendig. Der Flächendetektor des V1 und die Neutronenwellenlänge von 4.6 Å sind für magnetische Untersuchungen besonders geeignet. Bei 230 mK wurde ein magnetischer Phasenübergang vom paramagnetischen in einen antiferromagnetisch geordneten Zustand gefunden. Die magnetische Struktur besitzt einen k-Vektor von (1/4, 1/4, 0). Bei der Kristallmessung waren aus technischen Gründen nur die hk0 und hk-1 Reflexe zugänglich. Durch die anisotrope Kristallform und starke Absorptionseffekte konnte aus diesen Daten daher die magnetische Struktur noch nicht bestimmt werden. Um dieses Problem zu überwinden, wurde vom 30.07. - 09.08.1999 eine weitere Messung an einer Pulverprobe von Cs3Er2I9 durchgeführt. Pulvermessungen im milli Kelvin Temperaturbereich sind technisch sehr schwierig. Das Pulver wurde in einem Kupferbehälter komprimiert und über einen Silberschwamm-Wärme-tauscher an ein Heliumgasreservoir angeschlossen. Beim Abkühlen wurde die magnetische Ordnungstemperatur nur knapp erreicht. Weitere Abkühlversuche mit höheren Helium-gasdrücken brachten keine Verbesserung. Die Kühlleistung des Mischkryostaten reichte nicht aus, um eine genügend grosse Menge flüssiges Helium in der Probenkammer zu kondensieren und somit den Wärmekontakt zwischen Pulver und Kryostat herzustellen.
Die Ergebnisse der Einkristallmessung wurden bestätigt, jedoch erbrachten die unter diesem Projekt durchgeführten Pulvermessungen keine weiteren Daten, da die Temperatur der magnetischen Sättigung nicht erreicht werden konnte.

[1] Hahn-Meitner-Institut, Experimental reports 1995, 208.

Datenbankreferenzen (Englisch)

Swiss Database: Euro-DB of the
State Secretariat for Education and Research
Hallwylstrasse 4
CH-3003 Berne, Switzerland
Tel. [phone]
Swiss Project-Number: 96.0436-5