Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрагам А. -> "Электронный парамагнитный резонанс. Переходных ионов. Том 2" -> 87

Электронный парамагнитный резонанс. Переходных ионов. Том 2 - Абрагам А.

Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс. Переходных ионов. Том 2 — М.: Мир, 1972. — 351 c.
Скачать (прямая ссылка): elektronniyparamagnitniyrezonans1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 123 >> Следующая


1. Sugano S., Shulman R. G., Phys. Rev., 130, 517 (1963).

2. Owen /., Thornley J. М. #., Rep. Progr. Phys., 29, 675 (1966).

3. Shulman R. G., Knox К., Phys. Rev., 119, 94 (1960).

4. Marshall W., Symposium on Paramagnetic Resonance, vol. 1, New York, 1963, p. 347.

5. Marshall W., Stuart R., Phys. Rev., 123, 2048 (1961).

6. Thornley J. M. H.j Windsor C. G., Owen /., Proc. Roy. Soc., A284, 252 (1965). ГЛАВА 21

ЭФФЕКТ ЯНА—ТЕЛЛЕРА В ПАРАМАГНИТНОМ РЕЗОНАНСЕ

§ 1. Введение

Для изучения парамагнитного резонанса элементов переходных групп наиболее удобны разбавленные образцы. В кристалле, содержащем регулярную решетку из диамагнитных ионов, таких, скажем, как Zn2+, незначительное число диамагнитных ионов замещается парамагнитными ионами, например Cu2+ или Mn2+, на которых затем и наблюдается парамагнитный резонанс. При интерпретации наблюдений обычно используются следующие упрощающие допущения:

а) влияние окружения на электронную волновую функцию иона может быть описано посредством статического кристаллического поля;

б) когда парамагнитный ион имеет то же зарядовое состояние, что и замещаемый им диамагнитный ион, так что не требуется компенсация заряда, симметрия (если не величина) действующего на него кристаллического поля не изменяется.

"Имеются, однако, случаи, когда эти допущения неприемлемы. Пренебрежем сначала спин-орбитальным взаимодействием (так обычно поступают при рассмотрении элементов группы железа) и предположим, что симметрия кристаллического потенциала достаточно высока, так что в электронном основном* состоянии парамагнитного иона остается некоторое орбитальное вырождение. В кубическом поле этим состоянием могут быть дублет Гз или триплет Г5 в случае D-терма свободного иона или триплет Г4 в'случае /«"-терма. Существует общая теорема, доказанная Яном и Теллером [1], согласно которой такое вырожденное состояние неустойчиво по отношению к малым смещениям соседних атомов, понижающим симметрию действующего на ион кристаллического поля, Как следствие этой теоремы, гл. 21. эффект яна—те л л epa в парамагнитном резонансе - 239

точный смысл которой будет обсуждаться в последующих параграфах, либо допущение (а), либо допущение (б) может стать неприемлемым.

а) Окружение примесного парамагнитного иона может сохранить ту же симметрию, которой оно обладало в случае диамагнитного иона, но описать влияние этого окружения посредством статического кристаллического поля уже нельзя. Это и есть так называемый динамический эффект Яна—Теллера.

б) Приближение, основанное на использовании статического кристаллического поля, еще остается справедливым, но это поле имеет более низкую симметрию, чем в первоначальном кристалле. Это так называемый статический эффект Яна — Теллера.

В любом случае мы имеем далеко идущие последствия для характеристик спектра парамагнитного резонанса. В последующих параграфах представлено общее теоретическое исследование эффекта Яна — Теллера, которое затем будет использовано в анализе ситуаций, действительно встречающихся в парамагнитных кристаллах. *

Со времени появления оригинальной работы Яна и Теллера [1] и основополагающий- работы ван Флека [2] было опубликовано большое число статей, посвященных теории статического и динамического эффектов Яна — Теллера. Читатель найдет в детальной библиографии обзорной статьи Хема [3] ссылки на важные работы Опика и Прайса, Лира, Моффита и Торсона, Лонге-Хиггинса, Чайлда, О'Брайен, Берсукера и многих других, чьи усилия помогли выяснить различные аспекты теории. Несмотря на эти достижения теории и в противоположность им экспериментальные доказательства существования эффекта Яна — Теллера были до недавнего времени весьма скудными, за исключением оригинальной работы Блини и его коллег по иону Cu2+. И причины отсутствия эффекта Яна — Теллера в ожидаемой форме, и характер .его зависимости-от температуры в тех случаях, когда эта зависимость наблюдалась, оставались не совсем понятными, несмотря на известную работу Абрагама и Прайса [4], существенно расширенную в различных направлениях Берсукером [5, 6] и О'Брайен [7].

Существенный прогресс был достигнут благодаря теоретическим работам Хема [3, 8, 9], который впервые довел до логического завершения идею, почему-то ускользавшую от общего внимания, о том, что ян-теллеровское взаимодействие между ядерным и электронным движением имеет обязательно ту же высокую симметрию, что и электронный гамильтониан, ответственный за вырождение состояния парамагнитного иона, и потому не может снять это вырождение. Хем указал, что эффект Яна — Теллера, влияние которого, казалось, таинственным об- 240

часть iii. теоретический обзор

разом отсутствует в некоторых спектрах парамагнитного резонанса, имеется в них всегда, и следует только знать, где его искать. Следующим большим успехом явилось открытие Коф-меном [10] и Хёхли [11] ранее не наблюдавшегося нового типа ян-теллеровского спектра, прекрасно согласующегося с общей теорией динамического эффекта Яна — Теллера.

Содержание этой главы во многом обязано идеям и даже методу изложения Хема в двух его основных работах [8, 9] и обзорной статье [3], которая благодаря его любезности оказалась в распоряжении авторов до ее опубликования. Настоящее исследование, в котором ион и его ближайшие соседи рассматриваются как изолированная молекула, взаимодействующая с остальным кристаллом только посредством релаксационных механизмов, без сомнения, сильно упрощено. Оправданием является то, -что, во-первых, строгой теории ян-теллеровского взаимодействия парамагнитного иона с кристаллической решеткой просто не существует в настоящее время; во-вторых, как и всюду в этой книге, наиболее важные черты явления определяются симметрией задачи, на которой основывается приведенное ниже приближенное исследование.
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 123 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed