Магнитное разбавление

Общие вопросы магнитного разбавления [c.239]

Один из важнейших аспектов изучения магнетизма КФД — это рассмотрение КФД как магнитно-разбавленной системы. [c.239]

Магнитно-разбавленные системы типа сплавов замещения, обладающие определенной кристаллической структурой, исследовались рядом авторов, работы которых явились фундаментальными. Характерным свойством всех этих теоретических исследований является то обстоятельство, что, несмотря на различные способы решения и различные выбираемые модели для описания магнитно-разбавленной системы, результаты, получаемые авторами, хорошо согласуются между собой, с одной стороны, и с экспериментом —с другой [30—35], [42—45]. [c.239]

КФД как магнитно-разбавленная система [c.244]

КФД являются объектами, исследование которых представляет большой интерес для понимания процессов образования и дальнейшего поведения магнитно-разбавленных систем. Основные свойства и способы получения КФД были рассмотрены в 1. [c.244]

Поля Н, либо при понижении температуры Т) такой обмен играет важную роль (см. 2). Необходимо отметить, что основную роль в осуществлении такого обмена с помощью носителя играет атомизированная фаза при любых концентрациях наносимого ферромагнетика атомизированная фаза присутствует всегда [8]. Поэтому вплоть до самых крайних разбавлений имеет место специфический обмен через носитель, что влечет за собой специфическое магнитное поведение системы. С другой стороны, при больщих концентрациях наносимого ферромагнетика механизм обмена через носитель усиливается, в то же время повыщается роль обмена в пределах частиц, т. е. по мере увеличения концентрации происходит рост числа частиц и увеличение размера средней частицы. Одновременно с этим растет, вообще говоря, и диполь-дипольное взаимодействие однодоменных частиц. Таким образом, качественно ясно, что при любом содержании ферромагнетика КФД является магнитно-разбавленной системой, для описания которой необходимо учитывать взаимодействия, описанные выще. [c.246]

Во втором для магнитного разбавления случае (см. выше) атомы ферромагнетика могут образовать с носителем слабую связь и поэтому будут перемещаться в пределах ящика. В этом случае, очевидно, разбавления в пределах ящика не будет, а будет формироваться однодоменная частица при числе атомов Ясно, [c.248]

Развиваемые в предыдущих параграфах представления о КФД как магнитно-разбавленных системах позволяют оценить число возможных адсорбционных центров. Согласно соотнощению (80) в случае предельно больших концентраций наносимого ферромагнетика для го получается следующее выражение [52] [c.257]

В большинстве координационных соединений ионы металлов, являющиеся единственными источниками парамагнитных эффектов, изолированы друг от друга морем магнитно инертных атомов лигандов. Это магнитное разбавление парамагнитных центров обычно сильно уменьшает взаимодействия, приводящие к ферромагнетизму и антиферромагнетизму вследствие этого для большинства комплексов можно пренебречь такими явлениями. Комплексы, в которых не проявляется ферромагнетизм или антиферромагнетизм, называются магнитно разбавленными . Хотя диамагнитные восприимчивости малы по сравнению с парамагнитными, часто случается, что число атомов лигандов в ком- [c.371]

В предыдуш,их разделах было выдвинуто специальное требование относительно того, чтобы отдельные парамагнитные атомы одной молекулы или соседних молекул не влияли за счет создаваемых ими магнитных полей друг на друга другими словами, предполагалось достаточное магнитное разбавление. Для большинства координационных комплексов атмосфера атомов лигандов, окружаюш их ион переходного металла, обеспечивает такое магнитное разбавление, но нам следует ознакомиться и с теми случаями, когда ограничения, связанные с магнитным разбавлением, устранены. Если парамагнитные центры в веществе могут влиять друг на друга, возникают эффекты двух связанных между собой типов — ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Влияние соседних магнитных диполей друг на друга проявляется в том, что они стремятся расположить соседние с ними магнитные диполи так, чтобы они были направлены либо в ту же самую сторону, либо в противоположную. Если на некоторое время пренебречь орбитальным угловым моментом иона и учитывать только спиновые угловые моменты двух соседних ионов, 1 и 3 , то можно описать взаимодействие между ними, отметив, что возникают два [c.402]

В [99] обсуждается влияние мозаичной структуры на анизотропное уширение в магнитно разбавленных монокристаллах. Такое уширение обусловлено отдельными кристаллитами моно- [c.468]

Вопрос о том, может ли диполь-дипольное взаимодействие между ПЦ привести к такому короткому времени Ти которое будет согласовываться с экспериментальными данными для магнитно-разбавленных образцов, является предметом многочисленных обсуждений и споров [2, 3] и до настоящего времени представляется недостаточно ясным. [c.104]

Магнитно-разбавленные образцы с большими локальными концентрациями получаются в результате многих радиационно-химических процессов, и в связи с этим следует ожидать, что именно в этих случаях релаксация происходит по механизму Валлера — Альтшулера. [c.104]

В рассматриваемом случае видно, что обменные и дипольные взаимодействия более чем на четыре порядка уменьшают время спин-решеточной релаксации по сравнению с Тх для магнитно-разбавленных радикалов. [c.185]

Рис. 6.2. Расчетная форма сигналов ЭПР для магнитно-разбавленных пар ПЦ при разных значениях параметров а = А<Ор/Лш ,

Магнитно разбавленными веществами называют такие, в которых парамагнитные атомы или ионы отделены друг от друга большим числом диамагнитных атомов, молекул или ионов. (Прим. ред.) [c.477]

Величину намагничивания определяют путем измерения силы, действующей на образец в неоднородном магнитном поле. Величина о41 связана с величиной приложенного поля коэффициентом пропорциональности % — магнитной восприимчивостью, которая для магнитно-разбавленных образцов в простейшем случае дается выражением [c.17]

Для этого типа магнетизма Цэф не зависит от стереохимическогс окружения и магнитного разбавления . Этот тип встречается главным образом у ионов редкоземельных элементов, у которых- [c.274]

Метод магнитного разбавления широко и давно применяется при иоследоваиин магнитных свойств, когда хотят изучить магнитные свойства изолированных ионов в невозмущенном состоянии. С этой целью используют, немагнитный разбавитель магнитного компонента обычно требуется, чтобы немагнитный разбавитель обладал изоморфной структурой. Очевидно, что невозмущенное состояние может быть достигнуто при некотором эффективном разведении, причем только в том случае, если изоморфная среда не взаимодействует с разбавленным магнетиком. Однако трудно себе представить, чтобы внедренный в какую-то среду чужеродный атом не являлся сам по себе источником дополнительных локальных уровней в матрице. Поскольку адсорбент, используемый для приготовления катализаторов, вообще говоря, является диэлектриком, то введение в него какого-то количества нримесей меняет его диэлектрические свойства, и это, естественно, оказывает обратное действие на магнитные свойства. [c.217]

Катализаторы ферродиэлектрики, или сокращенно КФД, являются незаменимыми объектами как для понимания проблемы магнитного разбавления, так и явления размазанности , которое и возникает в результате разбавления магнитной среды немагнитной (условно) средой. Что представляют собой КФД и чем они принципиально отличаются от первичных объектов, с которыми обычно имеют дело магнитологи [c.218]

Теоретическое исследование магнитно-разбавленных систем типа сплавов замещения (твердых растворов) шло независимо, различными путями. Оснрвньщй магнит- [c.239]

Рассматриваемые магнитно-разбавленные системы трактуются обычно как суперпарамагнитные вещества (коллективные парамагнетики). Во многих случаях такая трактовка является возможной (14, 46]. Основой ее является применение для описания магнитного поведения системы функции Ланжевена, в аргументе которой магнитный момент является моментом однодоменной частицы m = vГsp, где / р — намагниченность насыщения при данной температуре, а V — объем частицы [7]. Последовательное применение функции Ланжевена исключает принятые во внимание взаимодействия между частицами (см. 2—4). [c.243]

Магнитно-разбавленные системы типа металлических сплавов замещения, обнаруживающие ферромагнитное поведение,—это системы с периодической структурой (кристаллические). Магнитно-разбавленные системы из введенных в носитель однодоменных или многодоменных частиц (коллективные парамагнетики) могут не обладать таковой (в макроскопическом смысле). Однако для наличия фeppoмaгниtнoгo поведения у разбавленной (и неразбавленной) системы оказывается необязательно наличие периодической структуры. Как показано Губановым 47], аморфные системы также могут обнаруживать ферромагнитное поведение. Для этого достаточно определенных величин интеграла обменного взаимодействия I и определенной функции распределения плотности парамагнитных анионов в системе. [c.244]

О точки зрения макроскопической теории, КФД — магнитно-разбавленная система. Однако имеет смысл говорить и о втором типе магнитного разбавления, которое может иметь место в пределах микрообласти — магнитное разбавление в пределах частицы. Этот тип магнитного разбавления в точности тот, который рассматривался Смартом, Сато и другими и который обсуждался выше [31—35]. Поэтому оказывается возможным использовать описанный подход для решения вопроса о магнитном разбавлении в пределах микрообласти. Магнитное Же разбайление, связанное с наличием таких областей локального упорядочения (однодоменных частиц), отделенных друг от друга носителем, а также наличием атомизированной фазы ферромагнетика, описывается принципиально по-иному. [c.246]

С энергетической точки зрения КФД представляет собой набор потенциальных ящиков различной емкости, в которые попадают атомы ферромагнетика. Попав в потенциальный ящик, атомы могут вести себя двумя способами. Если связь их с носителем сильна, то они остаются в той точке ящика, куда попали. По мере заполнения потенциального ящика атомы ферромагнетика будут образовывать рещетку, которая, вообще говоря, может повторять структуру носителя. Возможность такого рода существует [53]. Поскольку процесс заполнения является случайным, то получающаяся структура будет, очевидно, с незаполненными пустотами, т. е. магнитно-разбавленной в смысле неукомплектованности атомами ферромагнетика. Если размеры потенциального ящика достаточно велики для принципиальной возможности получения в его пределах однодоменной частицы, то можно использовать для расчета минимальной концентрации атомов в пределах ящика представления и методы расчета рс магнитно-разбавленных систем типа х плавов замещения [31—35, 42—45]. Как уже упоминалось, [c.247]

Значение (АН) )ь несколько меньше, чем значение, наблюдавшееся для фторидов алюминия (А1Рз, МазА1Ра), и ближе к значению для оксифторида алюминия, который является более магнитно разбавленной системой. [c.55]

Вместо того чтобы распространять теорию двух взаимодействующих центров внутри молекулы на случаи, когда имеются три или более таких центров, целесообразнее рассмотреть свойства антиферромагнитных систем для более общего случая [83, 112]. Ряд неорганических соединений кристаллизуется в виде гигантских молекул , в которых элементарная ячейка не обязательно соответствует химическим молекулярном единицам. Например, ряд галогенидов двухвалентных переходных металлов образует смешанные соли с галогенидами щелочных металлов типа М М Хд (например, KNiFз), в которых каждый галоген является мостиком между нисколькими ионами переходных металлов и наоборот. В таких веществах магнитное разбавление может быть не вполне достаточным. В отличие от внутримолекулярного антиферромагнетизма в этом случае каждый парамагнитный ион взаимодействует с несколькими соседними, а каждый из соседей в свою очередь взаимодействует со своим набором соседей и так далее по всему кристаллу. Для наличия таких взаимодействующих наборов обычно необходимо, чтобы кристалл имел кубическую или близкую к ней симметрию. Пригодными расположениями являются также объемноцентрированные и гранецентриро-ванные кубические решетки и решетки типа шпинели, и окислы металлов, простые галогениды и некоторые комплексные галогениды являются наиболее существенными представителями класса соединений, у которых обнаружен решеточный антиферромагнетизм. В этих случаях ион металла окружен обычно октаэдром или тетраэдром из галогенов или ионов кислорода с общими вершинами, ребрами или даже гранями. Поскольку непосредственное снин-спиновое взаимодействие за счет перекрывания орбит металлов быстро убывает, когда расстояние между ионами металла превосходит сумму радиусов ионов, пе удивительно, что взаимодействие происходит через посредство кислорода или галогена (как в М—О—М), а не за счет непосредственного обмена. Это обстоятельство приводит к довольно удивительному факту, а именно к тому, что взаимодействие оказывается наиболее сильным не между ближайшими соседями, а между соседями через одного (это явление называется сверхобменом). На рис. 83 изображена схема обмена в МпО (гранецентрированная решетка), иллюстрирующая эти положения [107]. Поскольку спин парамагнитного центра в решетке антиферромагнетика направлен в противоположную сторону по сравнению со спинами всех его соседей, с которыми он взаимодействует, а спины этих центров в свою очередь антипараллельны спинам их соседей, то очевидно, что антиферромагнитная решетка состоит из двух взаимопроникающих ферромагнитных решеток со спинами, направленными в противоположные стороны. [c.405]

Вопрос об антиферромагнетизме рассмотрен довольно подробно не столько в связи с интересом, который это явление представляет для химии (хотя оно в некоторой мере, в особенности в случаях внутримолекулярного антиферромагнетизма и сверхобмена, сходно с механизмом образования связи), сколько потому, что оно может существенно влиять на интерпретацию магнитных данных для комплексов, в которых это явление имеет место, хотя бы и в сравнительно небольшой степени. Антиферро-магнитные взаимодействия небольшой величины наблюдаются в ряде соединений, которые на первый взгляд можно было бы рассматривать как магнитно разбавленные. Это существенно влияет на момент при комнатной температуре даже в тех случаях, когда комнатная температура значительно выше температуры Кюри. Дело в том, что для веществ с антиферромагнетизмом решетки 0 может быть гораздо больше, чем Г .Так, например, комплекс К2[МпР 1 является, по-видимому, антиферромаг-нетиком с температурой Кюри меньше 80° К, но при высоких температурах 0 составляет 200° и момент при комнатной температуре равен только 3,6 магнетона Бора вместо 4,9 магнетона Бора — ожидаемого значения для чисто спинового момента Мп . [c.406]

Спектры ЭПР-поглощения соединений переходных металлов более трудны для интерпретации, чем спектры радикалов, так как для переходных металлов нужно учитывать также орбитальные магнитные моменты. Однако эти спектры могут дать очень много ценной информации относительно тонких деталей уровней энергии. Сверхтонкая структура, обусловленная ядерными спинами, дает возможность судить о том, как распределены неспаренные электроны. Измерения часто проводятся на магнитно-разбавленных кристаллах. Это означает, что парамагнитные ионы включены в небольших количествах в сходную кристаллическую решетку из диамагнитных ионов. Таким образом, можно свести к минимуму возмущающее влияние соседних ионов. Так, например, кристалл Ыа2Р1С1е 6Н2О, содержащий 0,5% 1гС1б , дает пик, отнесенный к единственному неспаренному -электрону иридия. Этот пик имеет сверхтонкую структуру, которую можно объяснить только взаимодействием с ядерными спинами окружающих атомов хлора. Количественная интерпретация показывает, что электрон проводит 70% времени около иридия и 5% времени около каждого из хлоров (см. стр. 169). [c.364]

Парамагнитные объекты, уширение спектров которых обусловлено магнитными полями, медленно флюктуирующими по сравнению с временем спин-решеточной релаксации, были названы неоднородными. Спектры ЭПР таких систем называют неоднородноуширенными. Большинстве магнитно-разбавленных парамагнитных образцов в твердой фазе имеет неоднородное уширение спектров ЭПР. Изложенное в гл. 1 описание формы линий ЭПР на основе принципа независимых уширений относится, по существу, только к парамагнитным объектам с неоднородным уши-рением. [c.97]

При растворении ДФПГ спектр ЭПР вначале уширяется вследствие уменьшения обменного взаимодействия, а затем при дальнейшем разбавлении возникает сверхтонкая структура, состоящая из 5 линий. При еще большем разбавлении наблюдается спектр, состоящий более чем из 100 компонент СТС [41]. С уменьшением обменных и диполь-дипольных взаимодействий по мере магнитного разбавления увеличивается и, оказывается зависящим от температуры. При концентрациях 10" моль л при 77 °К время Т1 10" сек [42]. [c.185]

К сожалению, ограниченность объема данной книги не позволяет более глубоко расс.мотреть этот вопрос. Следует, однако, обратить внимание на то, что, как показывают приведенные примеры, из-за высоких значений константы спин-орбитального взаимодействия ионы второго и третьего ряда переходных элементов могут иметь при комнатной те.мпературе такие магнитные молгенты, па основании которых нельзя простым способом определить число неспаренных электронов. Необходимо измерить восприимчивость магнитно разбавленных образцов в широком интервале температур, а найденные значения эффективного магнитного момента сравнить с данными теоретического расчета, такими, как кривая на рис. 30.1 для низкоспиновой системы й. Подобные осложнения встречаются и в случае других ионов (здесь рассматривается только октаэдриче- [c.337]

Известны три структурных типа парамагнитных четырехъядерных кластеров. Они соответствуют координации вокруг атома металла по тетраэдру, тригональной бипирамиде и октаэдру. Первым двум типам координации соответствуют тетраэдрические кластеры М4, а третьему — линейная группа из четырех атомов металла. Темно-синий тетрамерный оксопивалат кобальта(П) состава С04О [(СНз)з0С02]б, по-видимому, [28] является структурным аналогом хорошо изученных основных ацетатов бериллия(П) и цинка(П). При комнатной температуре эффективный момент в расчете на один ион Со + составляет 3,86 лв эта величина значительно ниже значений (4,4—4,8 в)> обычно наблюдаемых для магнитно разбавленных тетраэдрических соединений металлов с конфигурацией [c.344]

Когда вещество обладает очень больщим парамагнетизмом, его называют ферромагнитным веи еством. Ферромагнетизм возникает в тех случаях, когда магнитные диполи в веществе могут взаимодействовать друг с другом, что приводит к чрезвычайно сильной ориентации моментов по полю. При этом значения I оказываются очень большими. У таких веществ восприимчивости зависят от напряженности поля. В большинстве комплексных соединений парамагнитные центры (ионы металлов) отделены друг от друга лигандами и ферромагнетизм обычно не возникает. Комплексы, не проявляющие ферромагнитных свойств, называются магнитно разбавленными. [c.422]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология