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8 juillet 2013

Impact of Mn3+ upon Structure and Magnetism of the Perovskite Derivative Pb2−xBaxFeMnO5 (x ∼ 0.7)

Nous avons effectué la synthèse à pression normale du composé Pb1.3Ba0.7MnFeO5. Celui-ci est isostructural aux composés Pb2-xBaxFe2O5 et Pb1,33Sr0,67Fe2O5 et présente une structure où des couches, formées par des doubles blocs de type perovskite, sont séparées par des chaînes de polyèdres MO5 reliés par les sommets. L’étude de la structure cristalline par diffraction des neutrons sur poudre et par microscopie électronique haute résolution HAADF-STEM nous a permis de mettre en évidence les différentes distorsions occasionnées par la substitution Mn3+/Fe3+ et l’effet Jahn-Teller du Mn3+. En effet, nous avons pu montrer que les octaèdres MO6, qui forment les double-couches de type perovskite, sont fortement distordus. Ils tendent à adopter un environnement de type pyramide à base carrée avec une configuration « 5+1 » alors que dans les composés précédemment obtenus, uniquement à base de fer, ces octaèdres présentent une distorsion de type tétraédrique « 4+2 ». De même les polyèdres MO5 sont déformés en pyramide à base carrée en lieu et place d’un environnement de type bi-pyramide à base triangulaire. Enfin, si les phases Pb2-xBaxFe2O5 présentent un comportement de type antiferromagnétique à basse température, Pb1.3Ba0.7MnFeO5 a un comportement de type verre de spin, en dessous de la température Tg = 50 K, ce qui est en accord l’absence d’ordre entre les ions Mn3+ et Fe3+ dans cette structure.

Auteurs : N. Barrier, O. I. Lebedev, Md. Motin Seikh, F. Porcher and B. Raveau.

dx.doi.org/10.1021/ic400426m| Inorg. Chem. 2013, 52, 6073−6082