The morin transition in small α-Fe2O3 particles

Abstract

Magnetic properties of spherical hematite (α-Fe2O3) particles of narrow size distribution, having modal diameters ranging from 30 to 410 nm, are studied in the neighborhood of the Morin transition as a function of applied magnetic field with increasing and decreasing temperatures. It is found that this transition is of the first order and sensitive to the size of particles, their strain, and defects. An empirical result describing the influence of these contributions to the Morin temperature is obtained. The presented results strongly suggest that the magnetic “phases” proposed by Krupyanskii and Suzdalev do not exist. Die magnetischen Eigenschaften von kugelförmigem Hämatit (α-Fe2O3)-Teilchen enger Verteilung (mit modalen Durchmessern zwischen 30 und 410 nm werden in der Nachbarschaft des Morin-Übergangs in Abhängigkeit vom angelegten Magnetfeld bei steigenden und fallenden Temperaturen untersucht. Es wird gefunden, daß dieser Übergang von erster Ordnung ist und empfindlich gegenüber der Größe der Teilchen, ihrer Spannung und Defekte. Ein empirisches Ergebnis, das den Einfluß dieser Beiträge zur Morintemperatur beschreibt, wird beobachtet. Das Ergebnis gibt einen starken Hinweis darauf, daß die von Krupyanskii und Suzdalev vorgeschlagenen magnetischen „Phasen”︁ nicht existieren.