Contribution of the direct B–B interaction to the supertransferred hyperfine field at diamagnetic antimony in oxidic spinels determined by 121Sb Mössbauer spectroscopy

By studying the magnitude of the magnetic hyperfine splitting in the 121Sb Mossbauer spectrum, the substitution of nominally diamagnetic Sb5+ ions in oxidic spinels is suitable for determining the strength of the contribution of the different magnetic interactions, producing the supertransferred hyperfine field. The samples ZnNi2/3FeSb1/3O4 and Ni5/3FeSb1/3O4 are prepared and 121Sb Mossbauer spectra at room temperature with and without a transverse external magnetic field are recorded and analyzed. In the sample ZnNi2/3FeSb1/3O4 a contribution due to covalency mixing by direct cation-cation orbital combination of about 10% of the contribution due to polarizing mechanism via the intermediate ligands is proved. It can be shown, that there is a certain temperature region above Neel-temperature (TN) in which 121Sb nuclei are still feeling magnetic ordering in the sample, whereas 57Fe nuclei are not sensitive to it. Die Substitution nominell diamagnetischer Sb5+ Ionen in oxidische Spinelle ist, uber die Grose der magnetischen Aufspaltung im 121Sb-Mossbauerspektrum, zur Bestimmung der Starke der Beitrage der unterschiedlichen magnetischen Wechselwirkungen zum supertransferriertem Hyperfeinfeld geeignet. Es werden Proben der Zusammensetzung ZnNi2/3FeSb1/3O4 und Ni5/3FeSb1/3O4 hergestellt und die 121Sb-Mossbauerspektren bei 300 K mit und ohne Einwirkung eines transversalen Magnetfeldes aufgenommen und analysiert. Fur die Probe ZnNi2/3FeSb1/3O4 kann ein Beitrag durch den kovalenten Zumischungsmechanismus uber eine direkte Orbitaluberlappung von ungefahr 10% des Beitrages durch den Polarisationsubertragungsmechanismus uber die dazwischenliegenden Liganden nachgewiesen werden. Es kann gezeigt werden, das es einen Temperaturbereich oberhalb der Neel-Temperatur (TN) gibt, in dem die 121Sb-Kerne im Gegensatz zu den 57Fe-Kernen noch eine magnetische Ordnung in der Probe fuhlen.