J. Phys. Radium 20, 393-401 (1959)
DOI: 10.1051/jphysrad:01959002002-3039300

Some ferrimagnetic and antiferromagnetic materials at low temperatures

R.M. Bozorth et Vivian Kramer

Bell Telephone Laboratories, Inc. Murray Hill, New Jersey, U. S. A.

Abstract
The magnetization of single crystals and of polycrystals of a number of materials has been investigated at temperatures from 1. 3 to 300 °K, in fields up to 12,500 oersteds. Measurements were made on single crystals of LiMnPO4 (orthorhombic), Fe 3(PO4)2.4H2O (monoclinic), and HoFeO 3 (orthorhombic) ; polycrystalline materials were HoFeO3, Ho2O3, and Er2O3, PbO.Fe 12-xAlxO18, FeTiO3 and FeTiO 3-Fe2O3 solid solutions, CoMnO and MiMnO 3, CuF2.2H2O, MnF3, and CrF3 . The ferromagnetic single crystals show spontaneous magnetization along one crystallographic direction ; in Fe3(PO4) 2 .4H2O it was not possible to rotate the spontaneous magnetization out of the direction of the axis, in HoFe3O it is readily rotated away from the preferred orthorhombic axis at low temperatures. The spontaneous magnetization in HoFeO3 rises to about 3 Bohr magnetons as the temperature is lowered.

Résumé
Nous avons étudié l'aimantation de monocristaux et de polycristaux de quelques substances aux températures de 1,3 à 300 °K, dans les champs jusqu'à 12 500 oersteds. Nous avons fait des mesures sur des monocristaux de LiMnPO4 (orthorhombique), Fe3(PO4)2.4H2O (monoclinique) et HoFeO3 (orthorhombique) ; les substances polycristallines étudiées sont HoFeO3, Ho 2O3 et Er2O3, PbO.Fe12-x AlxO18, FeTiO3 et FeTiO3-Fe 2O3 en solution solide, CoMnO3 et NiMnO3 , CuF2.2H2O, MnF3, et CrF3 . Pour les monocristaux ferromagnétiques, on observe une aimantation spontanée le long d'un axe cristallin spécifique ; dans le cas du Fe3(PO4)2.4H 2O il ne fut pas possible de faire dévier l'aimantation spontanée de la direction de l'axe monoclinique ; dans le cas de l'HoFeO3 il est possible aux basses températures de la faire dévier de l'axe privilégié orthorhombique. L'aimantation spontanée de l'HoFeO3 augmente jusqu'à 3 magnétons de Bohr environ si on baisse la température du cristal.

PACS
60 - CONDENSED MATTER: STRUCTURAL, MECHANICAL AND THERMAL PROPERTIES.
70 - CONDENSED MATTER: ELECTRONIC STRUCTURE, ELECTRICAL, MAGNETIC, AND OPTICAL PROPERTIES.
75 - Magnetic properties and materials.

Key words
chromium compounds -- cobalt compounds -- erbium compounds -- holmium compounds -- iron compounds -- lead compounds -- lithium compounds -- magnetism -- manganese compounds -- nickel compounds