Введение
Обзор литературы 9
2. Соединения со структурой апатита 9
2.1. Кристаллическая структура 9
2.2. Замещения в структуре апатита A10(RO4)6X2
2.2.1. Замещения в позиции А 13
2.2.2. Замещения в позиции RO4 13
2.2.3. Силикаты и германаты РЗЭ со структурой апатита 14
2.2.4. Встраивание карбонат- и борат-ионов в структуру апатита 15
2.2.5. Замещения в позиции Х 17
2.3. Встраивание ионов переходных металлов в гексагональные каналы соединений со структурой апатита 19
2.3.1. Фосфаты со структурой апатита, содержащие в гексагональных каналах ионы меди 20
2.3.2. Другие соединения со структурой апатита, содержащие в гексагональных каналах ионы d-металлов 25
3. Мономолекулярные магниты 26
3.1. Условия возникновения медленной релаксации спина 26
3.2. Механизмы релаксации намагниченности
3.2.1. Классическая релаксация: механизм Орбаха 30
3.2.2. Квантовое туннелирование намагниченности 31
3.3. Свойства мономолекулярных магнитов 33
3.3.1. Зависимость намагниченности от внешнего магнитного поля 34
3.3.2. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры 37
3.3.3. Магнитная восприимчивость в переменном магнитном поле 39
3.3.4. Зависимость времени релаксации намагниченности от температуры 42
3.3.5. Релаксация намагниченности мономолекулярных магнитов во времени 42
3.4. Обзор известных мономолекулярных магнитов 43
3.4.1. Многоядерные мономолекулярные магниты на основе переходных металлов 44
3.4.2. Одноядерные мономолекулярные магниты на основе f-элементов 46
3.4.3. Многоядерные SMM на основе лантанидов 50
3.4.4. Одноядерные мономолекулярные магниты (SIM) на основе d-элементов 3.4.4.1. SIM на основе кобальта 51
3.4.4.2. SIM на основе железа 56
3.4.4.3. SIM на основе никеля 61
3.4.4.4. SIM на основе марганца 61
3.5. Выводы по получению SIM 62
Выводы из литературного обзора 65
4. Экспериментальная часть 68
4.1. Синтез образцов 69
4.2. Термообработка образцов 71
4.3. Получение и термообработка образцов, не содержащих ионов переходных металлов в гексагональных каналах 71
4.4. Методы исследования 72
Обсуждение результатов 76
5. Исследование образцов, не содержащих ионов переходных металлов в гексагональных каналах 76
5.1. Влияние условий отжига на содержание пероксид-ионов 76
5.2. Спектры диффузного отражения 77
5.3. Влияние пероксид-ионов на кристаллическую структуру апатита 78
5.4. Спектры комбинационного рассеяния 84
6. Фосфаты стронция со структурой апатита, содержащие ионы меди в гексагональных каналах 6.1. Встраивание меди в гексагональные каналы 86
6.1.1. Возникновение окраски и парамагнетизма при введение ионов меди 86
6.1.2. Кристаллическая структура фосфата стронция, содержащего в гексагональных каналах ионы меди 88
6.1.3. Колебательные спектры
6.1.3.1. Спектры комбинационного рассеяния порошкообразных образцов 89
6.1.3.2. Спектры комбинационного рассеяния монокристаллического образца 91
6.1.3.3. ИК-спектры 92
6. 2. Влияние условий отжига на интенсивность окраски и концентрацию парамагнитных центров 92
6.2.1. Оценка степени окисления меди для образца, содержащего минимальное количество пероксид-ионов 95
6.3. Кристаллическая структура образцов, отожженных в токе кислорода и в токе аргона 96
6.4. Спектры поглощения рентгеновского излучения около К-края меди 99
6.4.1. Спектры XANES 99
6.4.1.1. Предкраевые особенности в спектрах XANES, характерные для меди в различной степени окисления 99
6.4.1.2. Влияние условий отжига на XANES-спектры 102
6.4.2. Спектры EXAFS 104
6.5. Зависимость намагниченности от величины внешнего поля 104
6.6. Электронная структура иона [O-Cu-O]- 107
6.7. Анизотропия магнитных свойств
6.7.1. Гистерезис на кривой M(H) в первом цикле намагничивания 109
6.7.2. Расхождение зависимостей M(H/T), измеренных при различных температурах 110
6.7.3. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры частично ориентированного и полностью разориентированного порошка 112
6.7.4. Концентрация парамагнитных центров 114
6.8. Измерения магнитной восприимчивости в переменном магнитном поле 115
6.8.1. Зависимость магнитной восприимчивости от частоты внешнего переменного магнитного поля 115
6.8.2. Зависимость магнитодинамических свойств от величины постоянного внешнего магнитного поля 117
6.8.3. Зависимость времени релаксации намагниченности от температуры 123
6.8.4. Влияние разбавления парамагнитных центров на магнитодинамические свойства 127
7. STRONG Кальциевые и бариевые фосфаты со структурой апатита, содержащие ионы меди в
гексагональных каналах STRONG 132
7.1. Рентгенофазовый анализ, спектры диффузного отражения, КР-спектры, спектры XANES, концентрация парамагнитных центров 132
7.2. Измерения в постоянном внешнем магнитном поле 135
7.3. Измерения в переменном внешнем магнитном поле 136
8. Фосфаты стронция со структурой апатита, содержащие в гексагональных каналах ионы кобальта и никеля 142
8.1. Уточнение структуры образца, содержащего в гексагональных каналах ионы кобальта 142
8.2. Измерения в постоянном внешнем магнитном поле 144
8.3. Измерения в переменном внешнем магнитном поле 146
9. Выводы 149
10. Список литературы
