E-Book Overview
Учеб. пособие. — Екатеринбург: Изд-во УГУ, 2008. — 156 с.
Магнетизм – одно из фундаментальных свойств материи. Любое вещество взаимодействует с магнитным полем: оно либо втягивается, либо выталкивается из него. Взаимодействие может быть очень сильным и видимым глазу (например, для металлического железа), а может быть и очень слабым, и для его обнаружения необходимы специальные устройства, однако оно есть всегда. Магнетизм как явление изучался на протяжении нескольких столетий лучшими умами человечества и продолжает изучаться и в настоящее время с помощью самых современных средств. Задача курса, разумеется, существенно более узкая. Она состоит в том, чтобы очень кратко познакомиться с разделом науки, находящимся на стыке физики и химии, который принято называть магнетохимией.Введение Магнетохимия, как раздел химии, изучающий электронное строение и структуру соединений Основные виды магнетизма Диамагнитная составляющая магнитной восприимчивостиПарамагнитная составляющая магнитной восприимчивостиМагнетизм ионов переходных металлов Магнетизм обменных кластеровНекоторые примеры использования магнетохимического подхода к решению химических задачМагнитные свойства наночастиц
E-Book Content
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет им. А.М. Горького» ИОНЦ «Нанотехнологии и перспективные материалы» Химический факультет Кафедра аналитической химии УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ «МАГНЕТОХИМИЯ» ЕКАТЕРИНБУРГ 2008 Пособие подготовлено кафедрой аналитической химии Составитель: Келлерман Д.Г. Уральский государственный университет 2008 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр Введение Глава 1. 6 Магнетохимия, как раздел химии, изучающий 7 электронное строение и структуру соединений 1.1 Задачи магнетохимии 1.2. Метод магнитной восприимчивости. Единицы 1.3. 7 измерения магнитной восприимчивости 8 Аппаратурные методы 9 1.3.1. Методы, основанные на измерении силы, действующей на тело, помещенное в магнитное поле (силовые) 9 1.3.2. Индукционные методы 15 1.3.3. SQUID – магнетометры 16 Глава 2. Основные виды магнетизма 18 Глава 3. Диамагнитная составляющая магнитной восприимчивости 29 3.1. Формула Ланжевена 29 3.2. Аддитивная схема Паскаля 31 3.3. Магнитная анизотропия и критерий ароматичности 33 3.4. Поляризационный парамагнетизм (Ван-Флека) 34 3.5. Вычисление диамагнитной и ван-флековской составляющих магнитной восприимчивости. Формула Кирквуда 37 Идеальный диамагнетизм 43 Парамагнитная составляющая магнитной восприимчивости 45 4.1. Закон Кюри 46 4.2. Закон Кюри-Вейсса 51 4.3. Определение параметров уравнения Кюри-Вейсса 53 4.4. Связь макроскопических и микроскопических параметров 55 Магнетизм ионов переходных металлов 58 3.6. Глава 4. Глава 5. 5.1. Принципы формирования электронной структуры 3 ионов переходных металлов. Понятие о термах 5.2. 58 Расщепление энергетических уровней межэлектронными взаимодействиями (на примере d2-конфигурации) 61 5.3. Расщепление энергетических уровней спин-орбитальным взаимодействием 64 5.4. Энергия спин-орбитального взаимодействия 67 5.5. Расщепление энергетических уровней к