ESR study of the paramagnetic 10 centre in an α‐LiIO 3 crystal

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V. 0. MARTIROSYAN et al. : ESR of the %Ions in a Trigonal Field 44 1 phys. stat. sol. (b) 72, 441 (1975) Subject classification: 19; 13.4; 22.8.1 Erevan State University (a) and V . I . Vernadskii Institute of Geochemical and Analytical Chemistry, Academy of Sciences of the USSR, Moscow (k) ESR of the %-Ions in a Trigonal Field: Fe3+ in a-LiI03 BY V. 0. MARTIROSYAN (a), M. L. MEILMAN (b), I. N. MAROV (b)l), V. V. ZHUKOV (b), and K. T. SEVINYAN (a) The ESR spectra of Fe3+ impurity ions localized in positions of trigonal symmetry in a-LiIO, single crystals are investigated in the X-and &-bands at room temperature. The parameters of spin-Hamiltonian are: g,, = g!1 = 2.0014; g,, = gg2 = g 1 = 2.0080; b.2 = = 7.831 GHz; b i = -0.133 GHz; b: I= -0.101 GHz. In X-band the temperature dependence of the spectra in the interval (-180 to + 180 "C) is studied. Possible models of active centres in cc-LiIO, crystals are discussed. The results show that a preferable substitution scheme in the investigated crystals is Fez+ ---f Li+. A close connection is obtained between the fine structure parameters of the ESR spectra of iron group ions in crystals of lithium iodate, niobate, and tantalate. Es werden die ESR-Spektren von Storstellen der Fe3+-Ionen auf Platzen mit trigonaler Symmetrie in a-LiJ0,-Einkristallen im Xund &-Band bei Zimmertemperatur untersucht. Folgende Parameter des Spin-Hamiltonoperators wurden bestimmt : g, = gil = 2,0014; gll = gg2 = gL = 2.0080; b! = 7,831 GHz; b i = -0,133 GHz; bi = -0,101 GHz. Fur das X-Band wurde die Temperaturabhkngigkeit der Spektren im Bereich von -180 bis 180 "C untersucht. Mogliche Modelle der aktiven Zentren in den a-LiJ0,-Kristallen werden diskutiert. Die Ergebnisse zeigen, daB in den untersuchten Kristallen die Substitution Fez+ --Li+ bevorzugt ist. Es wird eine enge Verkniipfung erhalten zwischen den Feinstrukturparametern der ESR-Spektren der Ionen der Eisengruppe in den Kristallen von Lithiumjodat, -niobat und -tantalat.

ESR of the ⁶S‐ions in a trigonal field: Fe³⁺ in α‐LiIO₃

Martirosyan¹,

Meilman

Marov

et al. 1975

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Structure of the Fe³⁺ centre in α‐LiIO₃ investigated with the method of radiofrequency discrete saturation of an EPR line

Bräuer

Daraselia

Abramovskaya

1975

Zero‐Field Splitting in Trigonal Symmetry. Cr³⁺ and Fe³⁺ in α‐LiIO₃

Karthe¹

1977

The constant of zero-field splitting l3: of Cr3+ in a-LiIO, is calculated employing the methods of Rimmer and Johnston and Macfarlane. The lattice sums are determined from the structure of the chromium centre and by the use of the quadrupolar constant of lithium in chromium-doped LiIO,. A good agreement between the theoretically and experimentally determined values of B, O is achieved. The contributions of most mechanisms to the zero-field splitting of S-states investigated so far are calculated for Fe3+ in a-LiIO, by using the above lattice sums because the structure of the centre is quite similar to that of the Cr3+ centre. The theoretically determined value proves to be too small by one order of magnitude. The relativistic mechanism in an overlap model is supposed to contribute to a better agreement.Die Nullfeldaufspaltungskonstante 23: von cr-LiJO,: (21.3' wird nach den Methoden von Rimmer und Johnston und von Macfarlane berechnet. Die Gittersummen werden aus der weitgehend bekannten Struktur des Zentrums und unter Benutzung der Quadrupolkopplungs-Konstante des Li in a-LiJO, : C13+ bestimmt. Die Ubereinstimmung zwischen experimentellem und theoretischem B: ist gut. Da das Fe3+-Zentrum in cr-LiJO, eine sehr ahnliche Struktur besitzt, werden mit den gleichen Gittersummen die Beitrage der meisten bisher untersuchten Mechanismen zur Nullfeldaufspaltung von S-Zustanden dafiir berechnet. Dieser Wert ist eine GroBenordnung zu klein. Es wird angenommen, daB der relativistische Prozell in einem Uberlappungsmodell eine bessere gbereinstimmung bringt.