Взаимодействие антиферромагнитное

ЛИ, что атомы железа взаимодействуют антиферромагнитно, а основное состояние является дублетом S = Обменный интеграл, по-видимому, больше, чем для изоморфных солей Сг +, и составляет около [c.340]

Анализ ширины линий ЭПР показал, что в той же области температур, где происходит переход ДФПГ в антиферромагнитное состояние, линия поглощения сильно уширяется. Однако вплоть до Т = 0,35° К, т. е. в парамагнитной области, ширина линии ЭПР в ДФПГ хорошо описывается теорией обменного сужения Андерсона — Вейса (9]. Ранее, в гл. I уже говорилось об этой теории. Андерсон и Вейс рассмотрели модель произвольной модуляции резонансной частоты частотой обменных взаимодействий. Анализ этой математической модели приводит к следующему соотношению между частотой обмена е и наблюдаемой шириной линии (в частотных единицах) Асо [c.142]

У антиферромагнитных веществ, как и у ферромагнитных, имеется температура, при которой антиферромагнетизм переходит в парамагнетизм (температура Нееля Гм). Чем сильнее антиферромагнитные взаимодействия в кристалле, тем выше Т . [c.206]

В отличие от парамагнитных веществ, в которых магнитные моменты атомов, имеющих неспаренные электроны, не связаны между собой, в ферро- и антиферромагнитных веществах такие носители нескомпенсированных магнитных моментов взаимодействуют друг с другом, осуществляя взаимную ориентацию. Измеряя намагниченность а данных веществ в сильных магнитных полях, можно определять эффективные магнитные моменты, которые характеризуют валентность обладателей этих моментов. Обычно это проводят при различных температурах и напряженностях магнитного поля Н. Экстраполируя а на температуру абсолютного нуля (Т- О) и на нулевое значение величины, обратной напряженности находят предельное Онред, а из него — эффективное значение магнитного момента по соотношению [c.201]

При отсутствии взаимодействия между одинаковыми ионами, т. е. при аа = О, антиферромагнитная и парамагнитная температуры Нееля должны совпадать. Однако в действительности они различны, откуда следует, что такое взаимодействие существует. [c.311]

Видно, что перемешивание состояний 1 и 3, в которых РП находится в синглетном и триплетном состояниях, соответственно, происходит наиболее эффективно, когда обменные интегралы Удр и имеют разные знаки. Обычно обменный интеграл взаимодействия между радикалами имеет знак минус, реализуется антиферромагнитный характер взаимодействия. Поэтому следует ожидать, что скорее всего и Уд имеют одинаковые знаки, и эффект влияния парамагнитной добавки на синглет-триплетные переходы в РП наибольший тогда, когда один из обменных интегралов пренебрежимо мал. И как уже отмечалось, при равенстве обменных интегралов Удо = Удо, парамагнитная добавка не влияет на синглет-триплет-ную динамику РП. [c.68]

Комплексы ее с Мп +, Со +, N1 +, Си +, 2п +, С(1 +, РЬ + состава МдЬ кристаллизуются с молекулами воды. В комплексе Мп + наблюдается антиферромагнитное взаимодействие, в случае меди и других металлов отмечено взаимодействие металл — металл [425]. Образуемые комплексы являются полимерами, имеющими октаэдрическое строение. Лиганд тетрадентатен — координирует центральный атом атомами кислорода фосфоновых групп и атомами азота. [c.230]

Существует целый ряд антиферромагнитных кристаллов, при описании магнитных свойств которых, кроме изотропного обменного взаимодействия, определяю- [c.604]

Сходным с методом изоморфного замещения для обнаружения или исключения антиферромагнитных взаимодействий является также измерение (с той же целью) веществ в растворах. Во многих случаях измерение магнитных свойств комплекса в растворе может быть столь же эффективным в подавлении этих взаимодействий, как и разбавление в твердом состоянии, а вместе с тем оно осуществляется несравненно проще. Так, антиферромагнитные аномалии, характерные почти для всех простых галогенидов двухвалентных переходных металлов, исчезают при проведении измерений в водных растворах. Однако следует указать на два обстоятельства, связанных с использованием растворов в интересующих [c.407]

Измерения магнитных свойств актинидных элементов привели к очень сложным результатам. Во многих случаях разобраться в магнитных свойствах удастся только тогда, когда будут детально известны электронные конфигурации и стереохимия. Главная трудность в интерпретации магнитных данных обусловлена сложным характером расщепления энергетических уровней, так как в случае этих элементов кристаллическое поле может быть либо больше, либо равно, либо меньше спин-орбитального взаимодействия. Измерения часто проводились для систем, у которых возможно значительное антиферромагнитное взаимодействие, что еще более усложняет интерпретацию результатов. Попытки установить на основании магнитных данных, заняты ли в связях ионов актинидов d-или /-электроны, не привели к однозначным выводам, и обычно к этому вопросу подходят с противоположной стороны — на основании данных об электронных структурах пытаются интерпретировать магнитные свойства рассматриваемых ионов [73]. [c.408]

Термостатирование образцов ЭПР позволяет получить много новой информации спиновой системе и ее взаимодействии с окружением. В первом приближении -фактор, константы сверхтонкого взаимодействия н другие параметры спинового гамильтониана от температуры не зависят. От температуры зависят такие важные параметры, как ширина линии АН, форма линии, а также времена релаксации Т% и Гг. Последние подробно рассматриваются в гл. 11. Некоторые спиновые системы имеют такие короткие времена релаксации, что их можно исследовать только при гелиевых температурах. У других спиновых систем времена релаксации так велики, что они легко насыщаются и для их наблюдения требуются мощности порядка микроватт. Особенно резкие изменения АН, Тх и Гг, формы линии и ее интенсивности происходят при фазовых переходах кристаллов, таких, как плавление и магнитные фазовые переходы (например, переход из парамагнитного состояния в антиферромагнитное). [c.291]

Однако Неель предполагал, что основную роль в шпинелях играет антиферромагнитное взаимодействие по типу 8а — О — 16й. Если же это сверхобменное взаимодействие не реализуется, то вещество остается парамагнитным. Это предположение неверно, так как нет оснований не учитывать возможные сверхобменные взаимодействия по типам 8а — 0 — 8а и 16й — 0 — 16d. [c.20]

Антиферромагнетизм проявляется в том случае, если взаимодействие между соседними парамагнитными ионами способствует противоположной ориентации их магнитных моментов, вызывая их частичную взаимную компенсацию. Поэтому магнитная восприимчивость антиферромагнитных веществ меньше, чем ожидаемая для совокупности невзаимодействующих магнитных ионов. Это часто наблюдается для простых солей с такими ионами, как Ре +, Мп +, 0(13+, которые имеют большие собственные магнитные моменты. Антиферромагнитное спаривание осуществляется за счет взаимодействия через анионы, лежащие между атомами металла 1В кристалле, и исчезает в разбавленных растворах. [c.433]

АЕ=1 81-8 — спип-спинового взаимодействия между ионами, где /—константа обменного взаимодействия или, несколько менее строго, обменный интеграл. Если J положительно, наиболее низким является уровень, соответствующий спинам, ориентированным в одну сторону, а если / отрицательно, то более низким является уровень со спинами, направленными в противоположные стороны. Взаимодействие с положительным / приводит к явлению ферромагнетизма, но по причинам, па которых мы здесь не будем останавливаться, условия, когда / может быть положительным, очень строги, и ферромагнетизм наблюдается лишь у весьма ограниченного круга веществ. Условия, при которых / отрицательно, встречаются гораздо чаще, и, в частности, любой тип химической связи между рассматриваемыми ионами включает появление отрицательного обменного интеграла. Поэтому ниже мы ограничимся только рассмотрением систем, у которых J отрицательно и имеется понижение эффективного спина, т. е. со взаимодействиями антиферромагнитного типа. Обычно с термином [c.402]

Лиганды типа оснований Шиффа часто образуют комплексы с необычными магнитными свойствами [9]. Хорошим примером может служить димерное соединение ацетилацетонмоно(о-оксианил)-медь(П), строение которого [69] представлено на рис. 21. Два атома меди взаимодействуют антиферромагнитно на расстоянии 3,00 А Тс = 270 °К —2/12 = 298 см ) недавно исследовано большое число аналогичных димерных комплексов [70—72]. [c.332]

Формула Р(1 Рс1Гб для этого трифторида не только соответствует этим наблюдениям, но п согласуется с почти постоянной октаэдрической координацией атомов палладия [57] и с величиной магнитного момэнта [ .эфф= 2,83 магнетона Бора, рассчитанного исходя из молекулы Рс12Гв]. Магнитная восприимчивость подчиняется закону Кюри— Вейса (0 = —14°) в интервале температур 77—298°К, что указывает на отсутствие антиферромагнитного или магнитного взаимодействий. Исходя из этого, катион Рс будет иметь электронную конфигурацию е или с [c.422]

Для ферромагнитного состояния вещества характерно взаимно параллельное, расположение неспаренных спинов электронов, а для антиферромагнитного — расположение, при котором каждый спин окружен спинами, ориентированными антипараллельно по отношению к нему. Возможно существование и таких кристаллов, в которых одни электроны связаны между собой ферромагнитным взаимодействием, а другие — анти-ферромагнитным , но в целом вещество может проявлять ферромагнитные свойства. Такое состояние называют ферримаг-нитным. [c.206]

Рентгенографические исследования нескольких образцов алмаза, отожженных в интервале температур 870—1070 К, показывают, что при отжиге активизируются процессы упорядочения сплавов во включениях с образованием твердого раствора N4 и Мп. Поскольку процесс упорядочения зависит как от температуры, так и от продолжительности отжига, можно заключить, что увеличение намагниченности после отжига при 990 К обусловлено начальной стадией процесса формирования упорядоченного соединения, и при этом средний магнитный момент на атом сплава возрастает по правилу простого смещения (см. пунктирную линию на рис. 161,6). По мере выравнивания распределения во включении усиливается влияние антиферромагнитной компоненты обменного взаимодействия между атомами Мп и магнитный момент сплава уменьшается (см. сплошную кривую линию на рис. 161,6). Выравниванию распределения марганца во включениях способствует сравнительно высокий коэффициент диффузии атомов Мп в N1—Мп сплавах. Для бипарных сплавов системы N1—Мп известно, что в интервале температур 1070—1270 К коэффициент диффузии Мп в 2—3 раза выше, чем N1, а коэффициент взаимо-диффузии экспоненциально возрастает с увеличением атомного содержания Мп в соединении до 35%. Следовательно, экспериментально установленные особенности изменения магнитных свойств синтетических алмазов, содержащих включения N1—Мп-соедине-ний, определяются диффузионными процессами в этих сплавах и зависят как от концентрации атомов Мп в сплаве, так и от степени неоднородности исходного состава по объему соединения. [c.446]

Магнитные и диэлектрические свойства кристаллов BiMnOg изучены в [105] в интервале температур 4,2—250 К. Определена точка Нееля. Парамагнитная восприимчивость обнаруживает отклонение от закона Кюри—Вейсса. Диэлектрические свойства в парамагнитной области отличаются от таковых в антиферромагнитной области. Аномальные магнитные свойства у висмутсодержащих манганитов отмечены авторами [106]. Магнитные свойства твердых растворов на основе манганатов лантана и висмута также изучены в [107]. Замещение ионов La на ионы В1 вызывает переход из ферромагнитного в антиферромагнитное состояние, в то время как В1МпОз является ферромагнитным. Этот результат объясняется авторами [107] в терминах сверхобменного взаимодействия анионов с локальными нарушениями кристаллической структуры. [c.253]

Если ядро обладает магнитным полем, наблюдается полное снятие спинового вырождения всех энергетических уровней ядра. Для железа это сверхтонкое магнитное взаимодействие приводит к расщеплению состояний с I, равным 7а и /г, соответственно на 4 и 2 подсостояния. При выполнении соответствующих правил отбора разрешены все 6 переходов, так что спектр должен состоять из 6 линий. Магнитное ноле может быть внутренним, как в случае ферромагнитных или антиферромаг-нитных веществ, или внешним. Наличие внутреннего магнитного поля предполагает магнитное упорядочение, зависящее от температуры и размера частиц. Например, антиферромагнитное упорядочение а-РегОз, проявляющееся в сверхтонком магнитном расщеплении мёссбауэровского спектра, происходит, только если диаметр частиц превышает 26 нм. Веществу с меньшими [c.436]

На рис. 33 представлены спектры ЭПР образца а-СггОз, снятые при различных температурах. Из рисунка можно видеть, что спектр ЭПР появляется при 33° и выше этой температуры его интенсивность возрастает. При комнатной и более низких температурах резонансного поглощения не наблюдается вследствие антиферромагнитного состояния образца [171]. Резонанс р-фазы до некоторой степени похож на резонанс а-СггОз, за исключением двух моментов 1) не наблюдается антиферромагнитной точки Кюри, 2) щирина линии р-фазы на несколько сот гаусс больше, чем ширина линии для а-СггОз, Для а-СггОз ширина линии, обусловленная дипольными полями [73], равна нескольким тысячам гаусс, однако обменные эффекты уменьшают ее до 500 гаусс. Таким образом, резонанс р-фазы интерпретируется как наличие таких групп ионов Сг , в которых имеется достаточное обменное взаимодействие между спинами для сужения линии [157], а частичное размывание линии обусловлено дипольным взаимодействием и )-термом кристаллического поля. [c.94]

Ферриты представляют собой нескомпенсированные антиферромагнетики или ферримагнетики. Согласно Неелю [1] кристаллическая решетка ферритов состоит из двух подрешеток одна образована ионами, занимающими тетраэдрические узлы (подрешетка А), а другая— ионами, расположенными в октаэдрических узлах (подрешетка В). Между магнитными ионами подрешеток преобладает антиферромагнитное обменное взаимодействие, что приводит к антипараллельному расположению магнитных моментов подрешеток. При этом результирующую намагниченность насыщения (на 1 сж вещества) можно рассматривать как разность намагниченностей подрешеток [c.563]

Под метамагнетиками в настоящее время понимаются антиферромагнетики, у которых эффективное поле магнитной анизотропии больше эффективного поля обменного взаимодействия На > Я . Типичное поведение кривых намагничивания метамагнетиков на примере РеВг2 демонстрирует рис. 30.19. При Т < Tn и поле Я = Яо вещество переходит из антиферромагнитной фазы в ферромагнитную, минуя фазу с опрокинутыми подрешетками (спин-флоп фазу). Ниже приводятся температура упорядочения и значение поля перехода [c.604]

Как правило, в органических парамагнетиках, обладающих значительной величиной обменного взаимодействия, магнитного упорядочения, характерного для неорганических веществ, не наблюдается. Объяснение этого явления можно найти, например, в работе [42]. Однако имеются косвенные свидетельства о существовании антиферромагнитного упорядочения в двух органических кристаллах иодиде дибензолхрома иа-дифе-нил Р-пикрилгидразиле (ДФПГ). Антиферромагнитное упорядоче ние в йодиде дибензолхрома обнаружено при Т < 0,75°К по температурной зависимости сигнала ЯМР на протонах [28]. Переход в антиферромагнитное состояние при Т = 0,2 0,3°К обнаружен в ДФПГ по уменьшению интегральной интенсивности электронного парамагнитного резонансного поглощения [27]. [c.605]

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]

Как и в случае внутримолекулярного антиферромагнетизма, низшим состоянием антиферромагнитной решетки является состояние с нулевым или минимальным спином, а остальные состояния лежат выше по мере повышения их спинов. При температурах, намного нревышаюш их /, момент приближается к моменту ионов, составляюш,их решетку без антиферромагнитного взаимодействия, и начинает выполняться закон Кюри— Вейсса. В восприимчивости имеется максимум, и можно найти соответствие (по крайней мере приблизительное) и 0 с / и структурой решетки. Однако имеются два существенных отличия между внутри-и межмолекулярным антиферромагнетизмом. Во-первых, у решетки антиферромагнетика имеется четко определенная точка Кюри, и, во-вторых, ниже точки Кюри восприимчивость зависит от напряженности поля. [c.406]

Методом, часто используемым для подтверждения наличия или отсутствия антиферромагнитных взаимодействий в исследуемом веществе, является изоморфное замещение. В этом случае некоторые из парамагнитных центров в соединении замещаются непарамагнитными ионами близкого размера и такой же валентности, образующими соединение, изоморфное с исследуемым. Например, ион Ni (И) в К [NiFj] имеет момент, равный только 2,1 магнетона Бора при комнатной температуре, а при разбавлении изоморфными K[ZnFgl образованием K[(Ztio j,5 Ni , 05)Рз1 момент оказывается лишь ненамного ниже чисто спинового значения для двух неспаренных электронов (2,83 магнетона Бора), типичного вообще для иона [84]. Ввиду важности этого метода подтверждения наличия антиферромагнетизма интересно рассмотреть зависимость постоянных, характеризующих антиферромагнетизм и 0, от молярной доли (р) парамагнитного компонента в твердом растворе. Точная форма этой зависимости различна для каждой антиферромагнитной решетки, но, по-видимому, если р ненамного меньше единицы, ж vi Q должны быть приблизительно пропорциональны р. Однако, если р меньше, чем примерно 0,1, может потерять смысл реальной величины и 0 начнет убывать гораздо быстрее. Это обусловлено тем, что при таких р вообще маловероятно, чтобы парамагнитный ион имел парамагнитного соседа, с которым он мог бы обмениваться спинами. Таким образом, набор веществ с изоморфным замещением должен, если возможно, включать интервал с / <0,1, хотя в ряде случаев вполне удовлетворительной может оказаться и экстраполяция к бесконечному разбавлению от высших значений р. [c.407]

Момент на атоме железа должен быть несколько больше, чем Наличие ионов Fe + в октаэдрических полостя Гв . -О должно-вызывать в среднем небольшое уменьшение момента на одну октаэдрическую полость, если антипараллельное расположение ближайших соседей сохраняется. С другой стороны, двойное обменное [134] взаимодействие Fe + — О — Fe + обеспечивает ферромагнитное сцепление. Возможен также дополнительный обмен тина Ре етраэдр. — О — Рвоктаэдр,- Эти полости не Являются кристаллографически эквивалентными и, следовательно, надо ожидать обратного эффекта. По аналогии с ионным распределением в магнетите, в котором может быть отдано некоторое предпочтение расположению иона Fe + в тетраэдрических промежутках, антиферромагнитнь1Й октаэдрический — тетраэдрический обмен будет результатом наличия чисто ферромагнитного момента. Тем не менее анализ методов дифракции нейтронов показал, что имеется только антиферромагнитное связы- вание. Магнитное исследование не показало заметного ферромагнитного остаточного магнетизма. Следовательно, спиновое соотношение оказа.лось антиферромагнитным или парамагнитным. [c.279]

В стехиометричном по кислороду купрате La2 u04 температура антиферромагнитного упорядочения понижается примерно на 1,8 К при замещении изотопа 0 на О [237]. Этот купрат интересен тем, что является непроводящим аналогом ВТСП La2 u04 j. Изотопический эффект предположительно связан с зависимостью антиферромагнитного обменного взаимодействия от массы атомов кислорода. [c.94]

Антиферромагнитная модель Гейзенберга (/>0, взаимодействуют ближайшие соседи) отличается рядом особенностей. Основное ее состояние не может быть охарактеризовано точными значениями проекций спина в каждом узле, так как такое состояние является стахщонарным только в том случае, когда все 8г равны 5. Для антиферромагнетика такое состояние соответствует максимально возможной энергии. Точного доказательства существования подрешеток в трехмерном гейзенберговском антиферромагнетике не существует. Расчет по методу Хартри показывает (см., например, [21]),, что в основном состоянии можно выделить две подрешетки, так что в первой из них спины направлены преимущественно вверх , а во второй — вниз . Каждый узел первой подрешетки окружен узлами второй. Можно ввести моменты подрешеток М1, Мг. Полный момент решетки М = М1 + Мг в основном состоянии равен нулю. Далекий порядок характеризуется величинами М1 = —Мгг. Удобно ввести другую характеристику далекого порядка Ь = М1 — Мг. При достаточно малых температурах Л/ = О, а Ьг уменьшается с ростом температуры. Так же, как и в ферромагнетике, при Г > / величина = О и порядок разрушается. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология