[Mössbauer] Spectroscopic Study of La1/3Sr2/3FeO2.96 under the External Magnetic Field

The origin for the charge disproportionation (CD) transition in polycrystalline $La_{1/3}Sr_{2/3}FeO_{2.96}$ was examined using X-ray diffraction and the external field $M\ddot{o}ssbauer$ssbauer spectroscopy. In order to see how the external magnetic field affects the CD state above its transition temperature, an external magnetic field of up to 6 T was applied either parallel or perpendicular to the $\gamma-ray$ direction with the sample temperature fixed at 225 K, which was above the CD transition temperature. Without an external magnetic field, a completely paramagnetic singlet was obtained in the temperature range of the averaged valence state above the transition temperature, which was interpreted as coming from the average valence $Fe^{3.6+}$. In the longitudinal geometry, a magnetic Zeeman with its intensity ratio 3:0:1:1:0:3 is superimposed to the central singlet. In the transverse geometry, however, the central singlet disappears and only a magnetic component with its intensity ratio 3:4:1:1:4:3 emerges. The existence of a singlet is understood as an evidence of the fast electron-transfer among Fe ions. Since the singlet still exists under the magnetic field, the application of an external field has little effect on the conduction mechanism of hopping electrons.

산소결핍 페롭스카이트 La1/3Sr2/3FeO2.96의 외부 자기장 하에서의 Mössbauer분광학적 연구

다결정성 $La_{1/3}Sr_{2/3}FeO_{2.96}$에서의 전하불균형(charge disproportionation, CD) 전이의 근원에 대해 x선 회절법과 외부장 $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법을 이용하여 알아보았다. 전이온도 이상에서 외부 자기장에 의한 효과를 알아보기 위해 시료의 온도를 225K로 유지한 상태에서 6 T이하의 외부 자기장을 감마선의 진행방향에 대해 각각 수직과 수평으로 걸어주었다. 외부장이 없을 경우 평균원자가 $Fe^{3.6+}$에 기인하는 상자성 단일 흡수선이 나타났다. 자기장이 감마선의 방향과 평행할 경우, 면적비가 3:0:1:1:0:3인 자기적 Zeeman 스펙트럼이 중앙의 단일선(singlet)에 중첩되어 나타났다. 하지만 자기장이 감마선의 방향에 수직일 경우엔 중앙의 단일선은 사라지고 면적비 3:4:1:1:4:3인 6-선 스펙트럼만 나타나서 큰 이방성을 보였다. 외부장 하에서 단일 흡수선의 존재는 Fe 이온간의 전자의 재빠른 도약 현상으로 설명하였다. 외부장 하에서도 단일흡수선이 존재해, 자기장이 전자의 도약에 의한 전도메커니즘에 큰 영향을 주지 못하는 것으로 나타났다.