Superparamagnetism and Mössbauer Spectroscopy: a Review and New Results on Iron Dispersion

Collins, David W.; Dehn, James; Mulay, L. N.

doi:10.1007/978-1-4757-1547-7_6

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“…D'une part, à l'exception des toutes premières étapes de l'approche de l'équilibre thermodynamique, les seuls termes appréciables de (17) sont Wo et le terme correspondant à la plus grande des constantes de temps im soit n = 1. D'autre part l'équation différentielle à laquelle obéit Flet 1/il (noté F et lit) s'écrit suivant (18) :…”

Section: Calcul Du Temps De Relaxation Modèleunclassified

“…Si le champ H est appliqué suivant l'axe de facile aimantation, où La constante 1 du terme dissipatif peut être trouvée à » partir de la largeur de raie expérimentale de la raie de résonance ferromagnétique, mais peut être évaluée [49] à 1 = 1/yo Ms. Alors L'emploi des variables réduites Â, a et h permet d'écrire (18) sans autres constantes, ce qui facilite sa résolution numérique. En effet (18) ne peut se résoudre analytiquement, mais des expressions asymptotiques peuvent être déterminées lorsque l'énergie de barrière est petite ou grande devant kT.…”

Section: Calcul Du Temps De Relaxation Modèleunclassified

“…Les sept coefficients C calculés permettent une précision meilleure que 1 % lorsque a 4. Pour H # 0, 03BB a été calculé numériquement d'après (18) [51] et il est possible de constater que l'approximation de ou encore, en prenant il = 1/yo Mr [49] Si H = 0, les deux constantes de temps sont égales et r = z+/2. Si H est différent de zéro, la constante du temps du système peut encore être calculée par la relation 1/T = 1/1+ + 1/,r-.…”

Section: Calcul Du Temps De Relaxation Modèleunclassified

“…En effet, elle permet en outre de distinguer les particules qui sont superparamagnétiques de celles qui sont dans un état magnétique normal, situation fréquente puisque la température de transition dépend du diamètre des particules, toujours distribué. C'est pourquoi aussi les articles de revue [18][19][20][21] consacrés au superparamagnétisme ou aux petites particules magnétiques ont surtout été axés sur cette mesure.…”

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Le phénomène de superparamagnétisme

Dormann¹

1981

Rev. Phys. Appl. (Paris)

170

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2014 Une revue sur le magnétisme des très petites particules, le superparamagnétisme, est effectuée. Dans l'introduction, un bref historique des mesures mettant en évidence le phénomène et une rapide revue des domaines où son étude peut apporter des renseignements importants sont faits. La première partie est consacrée à la théorie du phénomène. Il est examiné en détail les modèles de Néel et de Brown et comparé les valeurs asymptotiques du temps de relaxation aux valeurs numériques calculées par Aharoni. Des développements particuliers sont consacrés aux énergies d'anisotropie et leurs effets sur les énergies de barrières et les temps de relaxation, aux particules de plus grand diamètre où le mode de rotation des spins devient complexe et aux particules antiferromagnétiques. La deuxième partie de cette revue porte sur les mesures expérimentales. Après un exposé des problèmes concernant l'ensemble des mesures, telles les notions de temps de mesure et de température de blocage, tels les effets d'une répartition des volumes des particules..., il est examiné en détail, aussi bien du point de vue théorique qu'expérimental, les conséquences du phénomène du superparamagnétisme sur l'aimantation, l'aimantation rémanente, le cycle d'hystérésis, la susceptibilité en continu et en alternatif, la magnétorésistance, sur les mesures de spectroscopie Môssbauer et de résonance ferromagnétique. Abstract. 2014 Superparamagnetism phenomenon are reviewed. A short historical account of the first significant measurements and a short review of the topics where the study of the superparamagnetism bring pertinent results are done in the introduction. The theory of the phenomenon is studied in the first part. The Néel's model and the Brown's model are discussed in detail. The asymptotic values of the relaxation time are compared with the numerical solutions of Aharoni. Several chapters discuss the anisotropy energies and their effects on the barrier energy, the rotation mode of the spin particles and the antiferromagnetic particles. The different measurements are studied in the second part. At once, problems of general interest are analysed, i.e. : the measuring time, the blocking temperature, the effects of a diameter distribution... Afterwards the different measurements are reviewed from both theoretical and experimental points of view : magnetization, remanent magnetization, hysteresis loop, susceptibility, a.c. susceptibility, magnetoresistance, Mössbauer effect and FRM. Some examples are given.

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Le phénomène de superparamagnétisme

Dormann¹

1981

Rev. Phys. Appl. (Paris)

170

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“…Broadening and structure in M6ssbauer spectra are usually attributed to various relaxation phenomena [ 1,2] or to hyperfine parameters distributions. For ZnFe,O, where broadened Zeeman spectra are observed below the NBel temperature we interpret our results in terms of an hyperfine field (H,) distribution.…”

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Magnetic Field Distribution Analysis of the Broadened Mössbauer Spectra of Zinc Ferrite

Varret

Gérard

Imbert

1971

Physica Status Solidi (b)

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I n some magnetically ordered compounds, broadened Mossbauer spectra are interpreted as arising from hyperfine field (H,) distributions. These distributions measured at several temperatures are used to determine both a possible distribution of transition temperatures in the sample aa well as the set of curves of H, as a function of temperature. The method of calculation is applied to ZnFe,O,. Les spectres Mossbauer Blargis de certains mrnpos& magnbtiquea peuvent traduire des distributions du champ megnbtique interne ( H J . Ayant d6termin6 les distributions deIf, diffhrentes tempbratures, il est possible d'en dbduire ir la fois une 6ventuelle distribution de la tempbrature de transition ( TN) dens 1'6chantillon e t le r6seau des courbes donnant 1'6volution thermique de H,. Kous avons applique la m6thode B l'btude de ZnF%O,.

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Mössbauer studies of natural goethite and bog iron ore

Singh

Jain

Chandra

1977

Phys. Stat. Sol. (a)

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The effect of annealing on the structure changes of natural goethite and bog iron ore is studied b y the Mossbauer effect. Infrared and differential thermal analyses are also carried out. It is observed that both, goethite and bog iron ore contain iron as ct-FeOOH. The temperature of transformation of ct-FeOOH to a-FeZO, is found to be about 400 "C. Goethite exhibits superparamagnetism and the crystallization is not completed while bog iron ore is of the hard type of the lake ore deposits. Es wird der EinfluB einer Temperung auf die Strukturanderung von naturlichem Goethit und Torfeisenerz mittels MoBbauereffekt untcrsucht. Infrarot-und thermische Differentialanalyse werden ebenfalls durchgefuhrt. Es wird beobachtet, daB sowohl Goethit als aurh Torfeisenerz Eisen als a-FeOOH enthalten. Die Transformationstemperatur von a-Fe00H zu a-Fe,O, wird zu etwa 400 "C bestimmt. Goethit zeigt Superparamagnetismus und die Kristallisation ist nicht vollstindig, wahrend Torfeisenerz vom harten Typ der See-Erzablagerungen ist.

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Superparamagnetism and Mössbauer Spectroscopy: a Review and New Results on Iron Dispersion

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Le phénomène de superparamagnétisme

Le phénomène de superparamagnétisme

Magnetic Field Distribution Analysis of the Broadened Mössbauer Spectra of Zinc Ferrite

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