Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вест А. -> "Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2" -> 52

Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2 - Вест А.

Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения: В 2-х ч. Ч. 2: Пер. с англ.. Под редакцией академика Ю.Д. Третьякова — М.: Мир, 1988. — 336 c.
ISBN 5-03-000071-2
Скачать (прямая ссылка): chem_t_v.pdf
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 124 >> Следующая

Оксиды МпО, РеО, СоО, №0 при низкой температуре анти-ферромагпитпы, а с ростом температуры переходят в парамагнитное состояние. Температуры Нееля Тм этих оксидов таковы: МпО — 153°С, РеО — 75 °С, СоО —2°С, ЫЮ +250 °С. Кристаллические структуры всех оксидов как в антиферромагпитном, так и в парамагнитном состоянии похожи друг на друга. При высоких температурах они имеют структуру типа ЫаС1 (рис. 5.9). Эту структуру можно представить и описать различными способами. Здесь удобнее рассмотреть кристаллическую структуру вдоль любого из четырех направлений [111], параллельных объемным диагоналям граисцентрироваипон кубической элементарной ячейки. Например, кристаллическая структура ЫЮ состоит из последовательных слоев ионов ЫР1' п О2.
Ниже 250°С кристаллическая структура ЫЮ претерпевает ромбоэдрическое искажение: вдоль оси третьего порядка, параллельной направлению [111], происходит слабое сжатие решетки. Аналогичное сжатие имеет место и в структуре МпО. В структуре РеО, наоборот, вдоль этой оси происходит растяжение. Симметрия структуры понижается, так как все оси четвертого порядка и три из числа осей третьего порядка перестают быть элементами симметрии. Остается лишь один элемент симметрии — ось третьего порядка. Степень искажения кубической решетки, невелика и па порошкограммах (например, моиооксида никеля) едва заметна.
Причина ромбоэдрического искажения кристаллической решетки ЫЮ связана с антиферромагнитным упорядочением ионов Ы12+. В пределах одного катионного слоя спины всех ионов 1\П2+ ориентированы параллельно друг другу, но аптипараллелыю> спинам ионов ЬН21" соседних слоев (рис. 16.7). Магнитные сверхструктуры, подобные описанной, лучше всего исследовать методом нейтронографии (разд. 3.2.1.5). При этом нейтронное рас
16.3. Примеры магнитных материалов
14&
сеяние будет происходить как на ядрах атомов, так и на неспа-ренных электронах. Первый тип рассеяния дает дифракционную-картину, подобную картине рассеяния рентгеновских лучей. Интенсивности рефлексов на нейтронограммах и рентгенограммах могут несколько отличаться. Аитиферромагнитная структура (второй тип рассеяния) проявляется в виде дополнительных линий на нейтронограммах порошкообразных веществ. Существуют по меньшей мере две причины появления этих линий: 1) ко-
X

ось третьего порядка
Рис. 16.7. Аитиферромагнитная структура MnO, FeO, NiO. Изображена псевдокубическая элементарная ячейка. Параметр а (суперъячейки) = 2а (субъ-ячейкп). Позиции попов кислорода не обозначены.
оперативное взаимодействие иеспареииых электронов может привести к появлению сверхструктуры; 2) нейтроны сильно рассеиваются на неспарениых электронах, в то время как рентгеновские лучи не рассеиваются.
На рис. 16.8 приведены иейтроиограммы МпО, снятые выше и ниже температуры Иееля, а также рентгенограмма порошкообразного образца МпО при комнатной температуре. Сопоставление двух дифракционных картин, полученных выше Тм (рис. 16.8, б и в) показывает, что положение линий аналогично, но они резко отличаются по интенсивности. Структура типа NaCl такова, что индексы рефлексов h, k, I должны быть либо только четными, либо только нечетными. Следовательно, первые четыре линии на обеих дифрактограммах имеют индексы 111, 200, 220, 311, но на нейтронограмме линии 220 и 200 отличаются малой интенсивностью (рис. 16.8,6). Последнее объясняется тем, что рассеяние нейтронов на ионах Мп2+ и О2- противопо
10—1426
146
16. Магнитные свойства
ложно по знаку и слабо отличается по величине. Совершенно другая картина наблюдается при дифракции рентгеновских лучей. Фактор рассеяния всех элементов имеет один и тот же знак, и рефлексы 200 и 220 имеют высокую интенсивность, так как рентгеновские лучи, рассеянные ионами Мп2+ и О2-", распространяются синфазно.
дифракция нейтронов 80К, 3 = 8.85А
222
331
дифракция нейтронов 293 к, а»4,43А
J б
111
311
200 220 /1
рентгенография 293 К
а =4,43 А 1 1 200
2.
1 в
>0
311
1, Л
20
40
60
80 26
Рис. 16.8. Иейтронограммы и рентгенограмма порошкообразного МпО (Л= 1,542 А). Для каждой линии указан индекс Миллера для кубической элементарной ячейки. Данные нейтронографического исследования взяты из работы [9]; рентгенограммы — из картотеки порошкограмм (карточка № 7 —
230).
Сравнение рис. 16.8, а и б показывает, что ниже Ти на ди-фрактограммах появляются дополнительные линии (отмечены звездочками). Эти дополнительные линии относятся к антиферромагнитной сверхструктуре. Хотя, как отмечалось выше, истинная симметрия антиферромагнитной фазы ромбоэдрическая, в первом приближении ее можно рассматривать как кубическую с удвоенными параметрами элементарной ячейки высокотемпературной парамагнитной фазы. При 80 К (<Тм) а = 8,85 А, а при 293 К (>ТМ) а = 4,43 А (рис. 16.7). Объемы элементарных ячеек относятся, следовательно, как 8:1. Дополнительным ли
16.3.
Примеры магнитных
материалов
147"
ниям на нейтронограмме антиферромагнитной фазы можно приписать определенные индексы (рис. 16.8,а). Все значения /г, Л,. / в этих индексах нечетные.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 124 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed