ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения валентных состояний ионов и их распределения в ферритах из "Химия и технология ферритов" Наиболее простым и доступным является магнитный метод , основанный на измерении магнитных моментов ферритов при низких температурах с последующей экстраполяцией их к абсолютному нулю. Определенный таким образом магнитный момент является результирующим значением парциальных магнитных моментов подрешеток, что в соответствии с теорией Нееля позволяет сделать предположение о катионном распределении в ферритах заданного состава. Магнитный метод не позволяет с необходимой достоверностью определять катионное распределение в многокомпонентных ферритах, особенно в случае содержания в них катионов с близкими значениями магнитных моментов. Кроме того, реальная магнитная структура ферритов не всегда описывается простой моделью Нееля, что также ограничивает применимость магнитного метода. [c.33] Метод рентгеновской дифрактометрии получил широкое применение из-за своей относительной простоты. В основе этого метода (равно как и нейтронографического) определения катионного распределения лежит зависимость интенсивности дифракционных рефлексов как от сорта и распределения катионов в решетке, так и от положения ионов кислорода. Однако поскольку рассеяние рентгеновских лучей происходит только на электронах, с помощью этого метода практически нельзя найти достоверное распределение катионов с близкими или равными числами электронов, например Mg + и А1 +, Ре + и Мп +, N1 +, Со +, Си + и др. Кроме того, обычный метод рентгеновской дифрактометрии не дает никаких сведений о валентных состояниях ионов. Тем не менее в ряде случаев возможности рентгенографического метода могут быть значительно расширены путем использования излучений с длинами волн, близкими к краю поглощения одного из катионов. В Этом случае различие в факторах атомного рассеяния для некоторых катионов становится значительным. Именно такой метод успешно применен при изучении катионного распределения никелевого и марганецсодержащих ферритов. [c.33] Применение метода Пуа может служить хорошим дополнением при рентгенографическом исследовании кристаллохимических параметров ферритов. Однако необходимо отметить, что правомерность этого метода в настоящее время еще не установлена окончательно. Основной предпосылкой метода Пуа является инвариантность характеристических расстояний анион — катион в различных структурах с определенным видом аниона. Проверка этого предположения на различных соединениях, для которых точно установлены кристаллохимические параметры, позволит окончательно решить вопрос о надежности этого метода. По-видимому, для кислородсодержащих шпинелей метод Пуа вполне надежен, хотя значения характеристических расстояний аир могут быть не совсем точными, так как получены они из известных, в ряде случаев отличающихся между собой, данных по катионному распределению и кислородному параметру исследованных ранее соединений. [c.34] Метод дифракции нейтронов имеет принципиальное преимущество перед рентгеновским и заключается в том, что факторы рассеяния нейтронов для соседних в таблице Менделеева атомов, в частности переходных металлов, могут значительно отличаться между собой. Кроме того, поскольку нейтроны, будучи электрически нейтральными, обладают собственным магнитным моментом, они способны взаимодействовать с магнитными моментами подрешеток и, таким образом, давать информацию о магнитной структуре феррита. [c.34] Следует отметить, что вообще отдельные из рассмотренных экспериментальных методов могут быть применимы для изучения катионного распределения в ферритах простейших составов, содержащих, как правило, не более трех типов катионов. В случае более сложного состава необходимо применение комплекса методик. Так, для определения степени обращенности в Жg — Мп-ферритах используют одновременно методы магнитного и нейтронографического анализов. При этом предполагают, что магнитная структура Mg — Мп-ферритов соответствует модели Нееля, а марганец присутствует только в виде ионов Мп +. [c.34] В ряде случаев для изучения катионного распределения ферритов применяют комбинированный рентгено-нейтронографиче-ский метод. Он позволяет оценить распределение катионов в трехкомпонентных ферритах независимыми от магнитных измерений методами и сопоставить полученные результаты с данными магнитных измерений. [c.34] В основе метода рентгеновской спектроскопии лежит анализ рентгеновских спектров, возникающих при переходах электронов между наружными и внутренними энергетическими уровнями атома. Изменение числа электронов, определяющих характер химической связи и симметрию окружения катиона, сопровождается перераспределением плотности наружных электронов во внутренних областях атома. Это приводит к изменениям внутриатомного потенциала. Недостатком рентгеновской спектроскопии является относительно малая чувствительность спектров к возмущениям, возникающим вследствие образования химической связи. [c.35] Таким образом, как следует из рассмотрения возможностей всех упомянутых методов, их практическое применение ограничено как в отношении областей их использования, так и в отношении однозначности интерпретации получаемых экспериментальных результатов. Все это указывает на то, что изучение валентных состояний ионов и их распределения в ферритах в настоящее время представляет собой довольно трудную задачу. [c.35] Вернуться к основной статье