Низкоразмерные магнитные системы в соединениях четырёхвалентного ванадия

Низкоразмерные магнитные системы в соединениях четырёхвалентного ванадия

Автор: Цирлин, Александр Александрович

Шифр специальности: 02.00.21

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Москва

Количество страниц: 205 с. ил.

Артикул: 4330967

Автор: Цирлин, Александр Александрович

Стоимость: 250 руб.

Низкоразмерные магнитные системы в соединениях четырёхвалентного ванадия  Низкоразмерные магнитные системы в соединениях четырёхвалентного ванадия 

1. Введение
2. Общая характеристика соединений четырхкалентного ванадия
2.1. Особенности структуры и электронного строения.
2.1.1. Кристаллические структуры
2.1.2. Электронное строение катиона Ул.
2.1.3. Модельное описание.
2.2. Сложные оксиды ванадия со слоистой структурой.
2.2.1. Методы синтеза.
2.2.2. Кристаллические структуры
2.2.3. Некоторые примеры
2.2.3.1. ДУ5 А Са, Мц
2.2.3.2. АУ7 А Са, Сс1, Бг
2.2.3.3. ДУ9 А Са, г
2.2.4. Заключение.
2.3. Фосфаты ванадия.
2.3.1. Методы синтеза.
2.3.2. Кристаллические структуры
2.3.3. Магнитные взаимодействия.
2.3.4. Некоторые примеры
2.3.4.1. 0РО7 и УОЖРОд 0
2.3.4.2. Хп2гОРО2 и УОН2ХО, X Р, А я
2.3.4.3. РЬ2УОРО.,2 и А,УОРО2 4Н.
2.3.5. Заключение.
3. Методическая часть
3.1. Приготовление образцов
3.1.1. Общие замечания
3.1.2. Подготовка реагентов.
3.1.3. Синтез в вакууме.
3.1.4. Синтез под высоким давлением.
3.2. Структурные исследования
3.2.1. Рентгеновская дифракция .
3.2.2. Нейтронная дифракция.
3.2.3. Электронная дифракция и ЛРСА.
3.3. Исследование физических свойств.
3.3.1. Магнитная восприимчивость и намагниченность
3.3.1.1. Проведение измерений .
3.3.1.2. Анализ результатов .
3.3.2. Тепломкость.
3.3.2.1. Проведение измерений .
3.3.2.2. Анализ результатов .
3.3.3. Электрическое сопротивление
3.4. Анализ магнитных взаимодействий
3.4.1. Расчт электронной структуры.
3.4.2. Метод модельного гамильтониана.
3.4.3. Метод полных энергий.
4. Соединения, реализующие модель
фрустрированной квадратной рештки
4.1. Теоретические результаты .
4.1.1. Основное состояние
4.1.2. Термодинамические свойства.
4.1.3. Производные модели.
4.2. Экспериментальная реализация
4.2.1. Ч0Х X 8ц ве.
4.2.2. ОМо
4.2.3. Сложные фосфаты ванадия со слоистой структурой
4.2.4. СиХРаМ X С1, Вг М 6, Та.
4.2.5. Заключение.
4.3. Синтез и исследование РЬУОл
4.3.1. Приготовление образцов.
4.3.2. Кристаллическая структура
4.3.3. Физические свойства
4.3.4. Электронная структура и магнитные взаимодействия.
4.3.5. Результаты, полученные другими исследователями.
4.3.6. Обсуждение результатов.
4.3.6.1. Кристаллическая структура
4.3.6.2. Электронное строение и магнитные свойства
4.4. Сложные фосфаты ванадия АЛУ0Р2 со слоистой структурой .
4.4.1. Синтез и исследование Р1пУ0Р2.
4.4.1.1. Приготовление образцов.
4.4.1.2. Кристаллическая структура
4.4.1.3. Магнитная восприимчивость и намагниченность
4.4.1.4. Тепломкость.
4.4.2. Исследование ВаС1У0Р2.
4.4.2.1. Приготовление образцов.
4.4.2.2. Магнитная восприимчивость и намагниченность
4 4.2.3. Тепломкость.
4.4.3. Реальная спиновая модель.
4.4.3.1. Расширенная модель Р.
4.4.3.2. Магнитные взаимодействия метод модельного гамильтониана
4.4.3.3. Магнитные взаимодейс твия метод полных энергий
4.4.3.4. Влияние структурных факторов на магнитные взаимодействия
4.4.3.5. Влияние искажения на термодинамические свойства .
4.4.4. Обсуждение результатов.
4.4.4.1. Кристаллические структуры .
4.4.4.2. Поиск новых соединений и магнитоструктурные корреляции .
4.4.4.3. Магнитные свойства.
5. С оединения, реализующие модель фрустрированной спиновой цепи
5.1. Теоретические результаты .
5.1.1. Основное состояние .
5.1.2. Термодинамические свойства
5.2. Экспериментальная реализация
5.2.1. Соединения меди с ферромагнитным , .
5.2.2. СЮеОз и другие соединения меди с ангиферромагнитным .
5.2.3. Соединения ванадия и титана.
5.2.4. Заключение .
5.3. Исследование iV и родственных соединений
5.3.1. Кристаллическая структура и приготовление образцов
5.3.2. Магнитные свойства
5.3.3. Электронная структура и магнитные взаимодействия.
5.3.4. Обсуждение результатов.
5.4. Синтез и исследование V
5.4.1. Приготовление образцов и кристаллическая структура
5.4.2. Магнитные свойства
5.4.3. Электронная структура и магнитные взаимодействия.
5.4.4. Обсуждение результатов.
5.5. Исследование iVi и родственных соединений
5.5.1. Кристаллическая структура и приготовление образцов
5.5.2. Магнитные свойства
5.5.3. Электронная структура н магнитные взаимодействия.
5.5.4. Обсуждение результатов.
6. Соединения, реализующие модель спиновых лестниц
6.1. Теоретические результаты .
6.2. Экспериментальная реализация.
6.3. Синтез и исследование РЬо.5С1оУ0
6.3.1. Приготовление образцов
6.3.2. Кристаллическая структура.
6.3.3. Магнитные свойства
6.3.4. Электронная структура и магнитные взаимодействия. I
6.3.5. Обсуждение результатов.
7. Заключение
8. Выводы
Благодарное i
Список литерату


Слоистые структуры могут быть образованы различными полиэдрами ванадия, но для соединений У4 наиболее характерно формирование слоев из квадратных пирамид. Также известно немало слоистых соединений со средней степенью окисления ванадия выше 4, в которых слои состоят как из квадратных пирамидискажнных октаэдров, так п из тетраэдров, причм происходит зарядовое упорядочение квадратные пирамидыоктаэдры отвечают У4, а тетраэдры У например, С. УТХ СяУОУСЬ 5. Таким образом, тетраэдры являются немагнитными, но обеспечивают многочисленные сверхобменные траектории например, В этом разделе остановимся только па тех соединениях, в которых все атомы ванадия имеют степень окисления 4. V О V. Случай свсрхобмсмных взаимодействий с участием немагнитных тетраэдрических групп будет рассмотрен в 2. Сложные оксиды ванадия со слоистой структурой обычно получают двумя методами твердофазным и гидротермальным. Твердофазный синтез оптимален для соединений, устойчивых при высокой температуре. Такие взаимодействия иногда начинают свсрхсвсрхобмснными чирегчирсгсхсЬаге. Синтез проводят в вакууме или инертной атмосфере, поскольку при повышенной температуре V4 окисляется на воздухе. Несмотря на высокую около С температуру плавления многих простых оксидов ванадия У, УгОз , эти соединения обладают довольно высокой реакционной способностью, и синтез удатся проводить при температуре С. Конкретную температуру синтеза подбираю эмпирически с учтом реакционной способности используемых реагентов. При гидротермальном синтезе реагентами обычно являются растворимые соли металлов и оксиды ванадия чаще всего У2С5. Для получения соединений У4 в систему дополнительно вводят восстановитель растворимую соль органического катиона например, тетраметиламмония. Подбор условий синтеза и реагентов является преимущественно эмпирическим и зачастую оказывается весьма неожиданным. Нередко для образования целевого соединения необходимо присутствие в системе катионов металлов, не входящих в состав самого соединения. Определнная систематизация условий гидротермального синтеза с учтом контролируемых факторов таких как раствора приведена в обзоре . Гидротермальный синтез обычно используют для получения соединений ванадия с органическими катионами, гидратов сложных оксидов ванадия и соединений, неустойчивых при высокой температуре например, гУ9 . Согласно 2. У могут соединяться друг с другом через вершину или через ребро при этом общие атомы кислорода являются экваториальными для обеих пирамид, поскольку соединение через аксиальный атом кислорода возможно только в случае октаэдров У. Описание получающихся слоистых структур проводят в терминах единого гомологического ряда. Родоначальной структурой является гипотетическая модификация У, в которой слои образованы квадратными пирамидами, соединнными через общие рбра рис. Псе остальные структуры могут быть получены из родоначальной путм удаления из слоя части пирамид2 при этом избыточный заряд на атомах ванадия должен быть скомпенсирован введением между слоями катионов металлов. Удаление каждой пирамиды создаст дополнительный эффективный заряд 2, оптимальная компенсация которого достигается за счт введения двухзарядных катионов, занимающих позиции над удалнными пирамидами рис. Состав полученных соединений может быть записан в форме ЛУГ А двухзарядный катион, что означает удаление одной из п пирамид. В принципе, п может быть и рациональной дробью например, удаление двух из семи пирамид приводит к п 3. Ь2,5,2 рис. Чаще, однако, п является целым числом, и образуются соединения АУ5 А Са . М п 3, АУ7 АМ Са . Сс1 ,, 8г . АУдОу А Са , 8г 5 см. Соединение с подобной структурой получено при интеркаляции лития в диоксид ванадия и имеет состав и,У2лйН. В качестве родоначальноы также можно рассматривать гипотетическую структуру ЛУО, к которой квадратные пирамиды соединены через общие вершины, а между слоями расположены катионы А рис. Для получения новых структур необходимо добавлять в слой пирамиды и удалять соответствующее количество катионов. Отмстим, что структура, представленная на рис. РЬУОх, полученном в настоящей работе см.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.231, запросов: 121