J. Physique Lett. 44, 641-647 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:019830044015064100

Magnetic order in FeCl3 intercalated graphite by neutron diffraction

Ch. Simon¹, F. Batallan¹, I. Rosenman¹, J. Schweitzer², H. Lauter² et R. Vangelisti<sup>3

1</sup>  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, Tour 23, 2, place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
²  DN/RFG, Centre d'Etudes Nucléaires, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France and Institut Laüe-Langevin, 156X, 38042 Grenoble Cedex, France
³  Laboratoire de Chimie du Solide Minéral, Service de Chimie Minérale Appliquée (A. Herold), Université de Nancy-I, BP 239, 54506 Vandoeuvre les Nancy Cedex, France

Abstract
We have investigated the magnetic properties of the first and second stage intercalates of FeCl3 in graphite by neutron diffraction at low temperatures. We have found that in both stages strong 2-D magnetic correlations develop below 30 K. In the first stage we observe at 3.8 K a transition from the 2-D phase to a 3-D order. The in-plane order remains the same and corresponds to an incommensurate magnetic modulation of propagation vector 0.394 a*.

Résumé
Nous avons étudié par diffraction de neutrons à basse température les deux premiers stades de FeCl3 intercalé dans le graphite. Nous avons trouvé dans les deux cas que des corrélations bidimensionnelles se développent au-dessous de 30 K. Nous observons à 3,8 K dans le seul premier stade une transition de cette phase 2-D à un ordre 3-D sans changement de la structure dans le plan. Cet ordre intra-planaire correspond à une modulation magnétique incommensurable de vecteur de propagation 0,394 a*.

PACS
7525 - Spin arrangements in magnetically ordered materials.
7550E - Antiferromagnetics.

Key words
antiferromagnetic properties of substances -- graphite -- intercalation compounds -- iron compounds -- neutron diffraction examination of materials -- two dimensional magnetic correlations -- three dimensional magnetic order -- antiferromagnet -- FeCl sub 3 intercalated graphite -- neutron diffraction -- magnetic properties -- incommensurate magnetic modulation