Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1" -> 14

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж., Джонса Д. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 — М.: Мир, 1989. — 353 c.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetit1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 150 >> Следующая

При температуре 118 К магнетит переходит из кубической моди-
2. Ферримагнетизм магнетита Таблица 2.1. Физические свойства магнетита11
Кристаллографическая система Т> 118 К Т< 118 К Постоянная решетки Параметр и
Плотность по рентгеновским данным Удельное электрическое сопротивление при 300 К Температура Кюри
Температура структурного фазового перехода
Намагниченность насыщения (удельный 471 Гс (90 Г'с • см’/'г) магнитный момент) при 300 К Атомный магнитный момент при 0 К Коэффициенты магнито-кристаллической анизотропии Коэффициенты магнитострикции
Кубическая (обращенная шпинель)
Орторомбическая
8,393 8,3963 А
0,2548
5,238 iVcm3
7-10 Ом-см
574°С 21 119 К
41ЦВ
К, = — 1,35-105 эрг/см К, = -0,44-105 эрг/см Xs = 35-10 6 ХМ1 = 72,6- 10~6 Х100= -19,5-10“6 Х|10 = 55,1 • 10~6
По данным работ, на которые есть ссылки в тексте, и по данным справочника Landolt-Boernstein, Series III/4b, pp. 65-66.
2) По данным работы Pauthenet, 1950. В литературе приводятся значения от 575 до
585°С.
31 Приведенные в разных работах значения удельного магнитного момента лежат в диапазоне от 82 до 93 Гс-см /г. В работе Bate, 1980 обсуждаются причины разброса значений намагниченности и температуры Кюри.
фикации в орторомбическую. Ось с орторомбической элементарной ячейки параллельна ребру кубической, а соответствующая постоянная решетки на 0,03% меньше длины ребра куба (Bickford, 1953). Такой переход сопровождается упорядочением распределения ионов Fe2+ и
Fe3+ по В-позициям, вдоль осей типа <(110) в плоскостях (100), приводящим к увеличению примерно в 100 раз (см., например, Parker, 1975) удельного электрического сопротивления магнетита, которое при 300 К равно 7- Ю-3 Ом-см и определяется прыжковой проводимостью (Ver-wey, Haayman, 1941).
Со структурным фазовым переходом при температуре 118 К связана температура магнитной изотропии, в которой коэффициент магнитокристаллической анизотропии К1 меняет знак, обращаясь в нуль в самой этой точке. При Т> 118 К перескоки электронов между ионами железа разной валентности в В-позициях приводят к усредненному по времени валентному состоянию Fe+2,5 и к соответствующему уменьшению большого вклада в анизотропию состояния Fe2 + . При Т < 118 К прыжковая проводимость сильно уменьшается, а коэффициент анизотропии К1 соответственно возрастает до больших положительных величин (Stacey, Banerjee, 1974). Это явление обсуждается ниже.
Природные магнетиты всегда содержат катионные примеси, из ко-
торых чаще всего встречаются Ti, Al, Mg и Мп. С ульвошпинелью Fe2+[Fe2+Ti4+]04 магнетит образует твердые растворы - гитаномагне-титы Fe(3 _ x)Tix04, наиболее распространенные в базальтах магнитные минералы (см., например, Lindsley, 1976). Замещение железа титаном происходит посредством замены 2Fe3 + на Ti4 + + Fe2+ с сохранением заряда, при этом ионы Ti4+ занимают позиции типа В (Ishikawa et al., 1964). Магнитные и другие физические свойства титаномагнетитов монотонно изменяются при увеличении содержания титана: намагниченность насыщения Js и температура Кюри Тс уменьшаются, а коэрцитивная сила #с, коэффициент магнитокристаллической анизотропии К j, постоянная решетки а и электрическое сопротивление увеличиваются. Температура магнитной изотропии Тт в окрестности состава с х = 0,3 возрастает с ростом х (см., например, Stacey, Banerjee, 1974). Биогенный магнетит также иногда содержит примеси титана (Towe, Moench, 1981).
Другим близким магнетиту магнитным минералом является маг-гемит y-Fe203, представляющий собой катион-дефицитную форму шпинели, образующуюся либо при низкотемпературном окислении магнетита, либо при дегидратации лепидокрокита (y-FeOOH), либо в процессе прямого осаждения из раствора (Taylor, Schweftmann, 1974). Первый из этих процессов приводит к небольшому уменьшению постоянной решетки до 8,33 Айк образованию катионных вакансий при окислении Fe2+ до Fe3+ (см., например, Lindsley, 1976). Маггемит термодинамически стабилен и превращается в гематит при нагревании до температур, превышающих 350°С. Магнетит и маггемит обычно различают, проводя мёссбауэровские и магнитные измерения, поскольку с помощью рентгеновского анализа сделать это достаточно сложно. Высказывались предположения (Frankel et al., 1979; Towe, Moench, 1981), что маггемит может содержаться в бактериях, проявляющих магни-тотаксис.
3. Основные магнитные свойства
3.1. Намагниченность насыщения
Намагниченность насыщения представляет собой одну из основных характеристик ферримагнитных минералов, каковым является и магнетит. Ее можно было бы измерить непосредственно датчиком, помещенным внутрь однородно намагниченной однодоменной частицы. Однако на практике намагниченность насыщения определяют по зависимости намагниченности от внешнего магнитного поля, получаемой, например, с помощью вибрационного магнитометра, снабженного электромагнитом. Когда намагниченность перестает расти с ростом поля, это означает, что достигнуты максимально возможное при данной температуре упорядочение и соответственно намагниченность насыщения. Эта характеристика ферримагнетика не зависит от размеров частиц
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 150 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed