Особенности в структуре и магнитных свойствах ассоциативных центров железа, никеля и меди во флюоритах по данным ЭПР

• Автор: Житейцев, Евгений Рафаэлевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Глава 1. Собственные и примесные парамагнитные дефекты в кристаллах структурной группы флюорита

(краткий обзор литературы)

1.1. Собственные дефекты и связанный с ними парамагнетизм кристаллов структурной группы флюорита

1.2. Примесные парамагнитные дефекты в кристаллах

группы флюорита

1.3. Транспортные свойства кристаллов группы флюорита

1.4. Модели, описывающие основные закономерности протекания реакций между элементарными дефектами ионных кристаллов
1.5. Выводы

Глава 2. Структура и магнитные свойства центров одиночных ионов

Ге2+ и Ре3+ в кристаллах 8гР2 и ВаР2

2.1. Литературные данные о центрах примесных ионов железа

в кристаллах структурного типа флюорита
2.2. Ян-теллеровские центры двухвалентных ионов железа в кристаллах ВаГ2:Ге и 8гР2Ее
2.3. Дипольно-неустойчивые центры примесных ионов Ре3+
в кристаллах ВаР2:Ре и 8гР2Ее
2.4. Выводы
Глава 3. Парамагнитные ассоциаты ионов Ре3+ и №2+ и междоузельных ионов фтора в кристаллах 8гР2
3.1. Условия объединения центра одиночного примесного иона
с дефектом междоузельного иона Р
3.2. Структура и магнитные свойства ассоциатов ‘Те3+ - Р‘!п1”
в кристаллах 8гР2 и ВаР2

3.3. Структура и магнитные свойства ассоциатов “№2+ - Е‘1П”
в кристаллах БгЕ2
3.4. Выводы
Глава 4. Примесные парамагнитные кластеры железа и меди
во флюоритах
4.1. Димеры примесных ионов железа в кристаллах ВаР2:Ге:
структура и магнитные свойства
4.2. Влияние отжига на состояние примесных тримеров меди
в кристаллах СаР2:Си
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Труды автора по теме диссертации
Цитируемая литература

Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию методом ЭПР условий образования, структуры и магнитных свойств ассоциативных центров примесных ионов железа, никеля и меди, образовавшихся в кристаллах группы флюорита, 5гГ2 и ВаР2, в процессе интеркристаллических реакций между центрами одиночных примесных ионов и точечными дефектами решетки. Данное исследование было стимулировано резко возросшим научным и практическим интересом к проблеме целенаправленного синтеза кластерных структур в кристаллах. Это связано с тем, что современная квантовая и молекулярная электроника нуждаются в материалах с новыми оптическими, акустическими и магнитными характеристиками. Одним из путей решения такой проблемы является создание в объемах известных кристаллических материалов новых парамагнитных центров. Поскольку свойства центров одиночных примесных атомов в большинстве перспективных по своим характеристикам кристаллов хорошо изучены, новые результаты могут быть получены лишь с теми кристаллами, в которых может быть достигнута высокая концентрация примесных кластерных образований.
До сих пор в качестве среды для синтеза сложных микро- или наноструктур использовались жидкие или газообразные смеси исходных реагентов. В некоторых случаях микроструктуры являлись составляющими элементами жидких или твердых веществ и получались в процессе синтеза этих веществ. Однако число работ, опубликованных в научной печати и посвященных целенаправленному синтезу сложных примесных кластеров в объемах кристаллов, пока еще не велико. Такое положение дел объясняется тем, что подобный способ синтеза возможен далеко не всегда, поскольку растворимость примесных веществ в большинстве кристаллов ограничена и даже получение простейших

связи (предложенную Берсукером [90, 91] и О’Брайен [92]) и модель “умеренного” вибронного взаимодействия (предложенную Хэмом [93]). Результаты расчетов по модели “умеренного” вибронного взаимодействия могут быть представлены в виде диаграммы энергетических уровней, показанной на рис. 2.3.
а б в г д
Рис. 2.3. Схема нижних уровней энергии комплекса [МеР8]6'(0/,) на различных этапах расчетов методом теории возмущений (Ме - ж/1-ион)
На этом рисунке показано, как меняется диаграмма по мере повышения точности расчетов: а - пятикратно вырожденный уровень энергии основного орбитального терма свободного иона Ре2+, ; б - расщепление 50-терма
кубическим кристаллическим полем (А - величина расщепления); в -образование основных вибронных состояний, расщепленных вследствие туннелирования комплекса сквозь барьеры между ямами его АП (ЗГ -величина туннельного расщепления); г - расщепление основного вибронного дублета под влиянием случайных деформаций (показан разброс деформационных расщеплений по ансамблю комплексов в кристалле); д -расщепления двукратно вырожденных (по спину электрона) вибронных