J. Physique Lett. 41, 135-138 (1980)
DOI: 10.1051/jphyslet:01980004106013500

Evidence of a first order magnetic phase transition in FeI2 by neutron scattering

D. Petitgrand¹, B. Hennion¹ et C. Escribe<sup>2

1</sup>  Laboratoire Léon Brillouin, CEN Saclay, BP 2; 91190 Gif-sur-Yvette, France
²  Institut Laue-Langevin, 156 X Centre de Tri, 38042 Grenoble Cedex, France

Abstract
Neutron scattering by magnetic Bragg reflections in FeI2 is found to exhibit a sharp discontinuity at Tc = 8.95 K. At this temperature the order parameter abruptly falls from 0.83 to zero revealing an unsuspected first order transition. This result is discussed in the light of renormalization-group predictions for phase transitions in systems with n ≥ 4. It is also pointed out that this behaviour could be an indication of the possible existence of a different magnetic structure above Tc.

Résumé
La diffusion des neutrons par les réflections de Bragg magnétiques dans FeI2 subit une discontinuité à Tc = 8,95 K. A cette température le paramètre d'ordre chute de 0,83 à zéro, mettant en évidence une transition de phase du premier ordre. Ce résultat est discuté à la lumière des prévisions du groupe de renormalisation pour les systèmes avec n ≥ 4. On remarque en outre que ce comportement pourrait indiquer l'existence d'une autre structure magnétique au-dessus de T c.

PACS
7525 - Spin arrangements in magnetically ordered materials.
7530K - Magnetic phase boundaries.
7540 - Critical point effects, specific heats, short range order in magnetic materials.
7550B - Ferromagnetism of Fe and its alloys.

Key words
Curie temperature -- ferromagnetic antiferromagnetic transitions -- iron compounds -- magnetic structure -- short range order -- first order magnetic phase transition -- FeI sub 2 -- neutron scattering -- magnetic Bragg reflections -- order parameter -- magnetic structure -- Curie Temperature -- renormalisation group predictions