магнетохимический метод исследования - новые аспекты применения

MAGNETOCHEMICAL METHOD OF INVESTIGATION – NOVEL ASPECTS OF USAGE МАГНЕТОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ – НОВЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ V. V. LUKOV Ç. Ç. ãìäéÇ êÓÒÚÓ‚ÒÍËÈ-̇-ÑÓÌÛ „ÓÒÛ‰‡ÒÚ‚ÂÌÌ˚È ÛÌË‚ÂÒËÚÂÚ © ãÛÍÓ‚ Ç.Ç., 1999 Basic features of one of the major methods of studying the magnetic characteristics, so-called magneto-chemical method are presented. Using examples, its usefulness for determining details of fine structure of complex transient metals as well as for analysis of reaction products in multicomponent systems and studying kinetics of solid phase transitions are shown. è‰ÒÚ‡‚ÎÂÌ˚ ÓÒÌÓ‚Ì˚ ÔÓÎÓÊÂÌËfl Ó‰ÌÓ„Ó ËÁ „·‚Ì˚ı ÏÂÚÓ‰Ó‚ ËÒÒΉӂ‡ÌËfl χ„ÌËÚÌ˚ı ı‡‡ÍÚÂËÒÚËÍ – χ„ÌÂÚÓ-ıËÏ˘ÂÒÍÓ„Ó ÏÂÚÓ‰‡. ç‡ ÔËÏÂ‡ı ÔÓ‰ÂÏÓÌÒÚËÓ‚‡Ì˚ Â„Ó ‚ÓÁÏÓÊÌÓÒÚË ÔË ÓÔ‰ÂÎÂÌËË ‰ÂÚ‡ÎÂÈ ÚÓÌÍÓ„Ó ÒÚÓÂÌËfl ÍÓÏÔÎÂÍÒÓ‚ ÔÂÂıÓ‰Ì˚ı ÏÂÚ‡ÎÎÓ‚, ÔË ‡Ì‡ÎËÁ ÔÓ‰ÛÍÚÓ‚ ‡͈ËË ‚ ÏÌÓ„ÓÍÓÏÔÓÌÂÌÚÌ˚ı ÒËÒÚÂχı Ë ÔË ËÁÛ˜ÂÌËË ÍËÌÂÚ˘ÂÒÍËı ÓÒÓ·ÂÌÌÓÒÚÂÈ Ú‚Â‰ÓÙ‡ÁÌ˚ı Ô‚‡˘ÂÌËÈ. Среди обширной группы современных, хотя и в разной степени доступных физических методов исследования находится магнетохимический метод, сущность и основные особенности которого изложены в статье [1]. Основная цель данной статьи – познакомить читателя с примерами нетрадиционного использования данного метода для решения проблем, имеющих общий методологический характер, а также отразить возможности магнетохимического метода при изучении нового класса магнитных материалов – полиядерных координационных соединений. Основной величиной, наиболее привычной для магнетохимиков, является так называемый магнитный момент иона. Чисто спиновое значение его, то есть вклад в магнитный момент, обусловленный только спином электронов, передается выражением µ s = g S ( S + 1 ), (1) где µs – спиновый момент в единицах магнетона Бора, µB , S – суммарный спин неспаренных электронов, g – так называемый фактор расщепления Ланде, равный отношению магнитного спинового момента, выраженного в магнетонах Бора, к спину, для свободного электрона g = 2,0023. Для многоэлектронных систем спиновый момент может быть рассчитан, согласно (1), при g = 2 и S, равном сумме проекций спинов всех неспаренных электронов (например, S = 3/2 или 1/2 для трех неспаренных электронов). Так, легко показать, что спиновые моменты для 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 неспаренных электронов с параллельными проекциями спинов соответственно равны 1,73; 2,83; 3,87; 4,90; 5,92; 6,93 и 7,94 µB . При наличии в молекуле или ионе орбитального момента, то есть момента, связанного с движением электрона вокруг ядра, появляется заметный вклад в результирующий магнитный момент, обусловленный орбитальным моментом. Как показывает опыт, экспериментально определенные магнитные моменты комплексных соединений ионов металлов первого переходного периода в большинстве случаев оказываются близкими к вычисленным чисто спиновым значениям [1]. Причина этого заключается в так называемом замораживании орбитального момента кристаллическим полем лигандов, то есть уменьшении орбитального вклада в результирующий магнитный момент ãìäéÇ Ç.Ç. åÄÉçÖíéïàåàóÖëäàâ åÖíéÑ àëëãÖÑéÇÄçàü 55 вследствие возмущающего действия лигандов на орбитальные состояния ионов переходных металлов в комплексах. В теории строения координационных соединений показано, что характер взаимного расположения энергетических уровней центрального атома в поле лигандов чувствителен к тонким деталям строения комплексов. В соответствии с этим магнитные свойс