J-strain and antisymmetric exchange in a polynuclear compound containing the {Fe3O}7+ core

Various experimental techniques (magnetic susceptibility measurements, EPR and Mössbauer spectroscopies) are applied to describe the magnetic properties of a compound containing the {Fe3O}7+ core. The magnetic measurements reveal antiferromagnetic interactions between the FeIII (S = 5/2) ions leading to an S = 1/2 ground state. EPR spectroscopy reveals unexpected anisotropy for the ground state with geff ≪ 2.0. Mössbauer spectra in the presence of external magnetic fields at 4.2 K cannot be interpreted assuming a trinuclear system with well-defined isotropic interactions. The observations are interpreted assuming a distribution of the exchange coupling constants (J-strain) and the presence of the antisymmetric exchange interaction.

RésuméDiverses techniques expérimentales (mesures de susceptibilité magnétique, spectroscopies RPE et Mössbauer) ont été appliquées pour décrire les propriétés magnétiques d'un composé comportant le groupement {Fe3O}7+. Les mesures magnétiques révèlent des interactions antiferromagnétiques entre les ions FeIII (S = 5/2), conduisant à un état fondamental S = 1/2. La spectroscopie RPE a révélé une anisotropie inattendue de l'état fondamental, avec geff ≪ 2.0. Les spectres Mössbauer sous champ magnétique appliqué à 4,2 K ne peuvent pas être interprétés en considérant un système trinucléaire aux interactions isotropes bien définies. Les observations sont interprétées en considérant une distribution des constantes de l'échange magnétique (J-strain) et la présence d'interactions d'échange antisymétrique.