Numéro
J. Phys. I France
Volume 4, Numéro 12, December 1994
Page(s) 1829 - 1842
DOI https://doi.org/10.1051/jp1:1994224
DOI: 10.1051/jp1:1994224
J. Phys. I France 4 (1994) 1829-1842

Mössbauer emission measurements on highly dilute 57Fe impurities in the high $T_{\rm C}$ superconductors La 2 -xSr xCuO 4

C. Garcin, P. Imbert, P. Bonville and J.A. Hodges

Service de Physique de l'État Condensé, Centre d'Études de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France


(Received 5 July 1994, accepted in final form 9 September 1994)

Abstract
Mössbauer emission measurements on quasi-isolated 57Fe impurities substituted for Cu in La 2-xSr xCuO 4 show a rapid change in the local magnetic behaviour when the Sr content x exceeds an effective value xt, which is roughly at the centre of the superconducting x range in the phase diagram For x < xt, the Fe 3+ impurity systematically pins a Cu spinglass cluster where the spins are oriented near the basal plane, with a freezing temperature of $8 \pm 1$ K with respect to the characteristic time scale of the Mössbauer probe. For x > xt, the probe no longer detects local antiferromagnetic ordering, but it reveals the presence of an induced locahzed magnetization in the Cu sublattice, which is preferentially oriented near the ${\bar c}$ axis for the largest x values. The results are discussed and compared with other available measurements, including our previous 57Fe Mössbauer absorption study in the saine sertes.

Résumé
Des expériences d'émission Mössbauer effectuées sur des impuretés quasi-isolées de 57Fe substituées à Cu dans La 2-xSr xCuO 4 montrent un changement rapide du comportement magnétique local quand la teneur x en Sr excède une valeur effective xt, située approximativement au centre du domaine en x associé à la supraconductivité dans le diagramme de phase. Pour x < xt, l'impureté de Fe 3+ s'entoure systématiquement d'une zone verre de spin, où les spins du cuivre s'orientent au voisinage du plan de base, avec une température de gel de $8 \pm 1$ K vis-à-vis du temps de réponse caractéristique de la sonde Mössbauer. Pour x > xt, la sonde ne détecte plus d'ordre antiferromagnétique local, mais elle révèle l'existence d'une aimantation locale induite dans le sous-réseau du cuivre, qui présente une orientation préférentielle suivant l'axe ${\bar c}$ pour les valeurs de x les plus grandes. Les résultats sont discutés et comparés aux autres mesures disponibles, y compris celles de notre étude précédente par absorption Mössbauer sur 57Fe dans la même série.



© Les Editions de Physique 1994

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