Мессбауэровская спектроскопия наночастиц железосодержащих окислов

• Автор: Шипилин, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 287 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ КАК ОБЪЕКТ ФИЗИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. О физической сущности понятия «малые частицы»
1.2. Процессы образования и методы синтеза
1.3. Особенности магнетизма магнитных наночастиц
1.4. Железосодержащие окислы как фазы переменного состава
1.5. Современные методы исследования магнитных наночастиц
1.6. Краткие итоги
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕССБАУЭРОВСКОЙ
ДИАГНОСТИКИ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ
2.1. Наночастицы в мессбауэровской спектроскопии
2.2. Вероятность эффекта Мессбауэра в наночастицах
2.3. О влиянии размера частиц на сдвиг мессбауэровской линии
2.4. Малые магнитные частицы и релаксационные мессбауэровские спектры
2.5. Сверхтонкие взаимодействия в наночастицах
2.6. Магнитные наночастицы и ширина мессбауэровской линии
2.7. Об уникальных возможностях мессбауэровской спектроскопии при исследовании магнитных наночастиц
2.8. О методах обработки и расшифровки
мессбауэровских спектров
2.9. Краткие итоги
ГЛАВА 3. «ЭФФЕКТЫ КОВАЛЕНТНОСТИ» В МАЛЫХ МАГНИТНЫХ
ЧАСТИЦАХ
3 Л. Основные механизмы «эффектов ковалентности»
3.2. «Эффекты ковалентности» и сдвиг мессбауэровской линии
3.3. «Мессбауэровский» свободный параметр в
ультрамалых частицах
3.4. Метод обнаружения «внутреннего ангармонизма»
в малых частицах
3.5. «Эффекты ковалентности» и сверхтонкое магнитное поле Нп
3.6. Метод оценки коэффициента линейного теплового
расширения наночастиц
3.7. Сравнение «эффектов ковалентности» в малых и
«массивных» частицах
3.8. Краткие итоги
ГЛАВА 4. МЕССБАУЭРОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СИСТЕМ МАЛЫХ МАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ
4.1. Ферроколлоиды как объект исследований
4.2. Особенности методики исследования мессбауэровских
спектров ферроколлоидов
4.3. Изучение диффузионного движения частиц в
ферроколлоидах
4.4. Исследование температурных изменений колебательного
спектра в ферроколлоидах
4.5. О температурных изменениях сверхтонких
взаимодействий в ферроколлоидах
4.6. Исследование поверхностного магнетизма

в ферроколлоидах
4.7. Краткие итоги
ГЛАВА 5. МЕССБАУЭРОВСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛЫХ МАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ БАКТЕРИАЛЬНОГО И ПОЧВЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
5.1. Остаточная намагниченность осадочных пород и
гумусово-аккумулятивных почв как результат жизнедеятельности бактерий
5.2. Магнитные конкреции в почвах как результат
биоминерализации железа
5.3. Исследование «железоактивных» бактерий
АциазрігіНит бепйгШсат
5.4. Экспериментальные доказательства образования
бактериального магнетита в осадочных породах
5.5. Мессбауэровский анализ особенностей
железоредуцирующих бактерий
5.6. Краткие итоги
ГЛАВА 6. МЕССБАУЭРОВСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ МАЛЫХ
ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ЧАСТИЦ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
6.1. Малые частицы соединений железа в экосфере как
объект мессбауэровских исследований
6.2. Мессбауэровская спектроскопия и утилизация
вредных отходов электрохимических производств
6.3. Мессбауэровские и магнитные исследования

так как рентгеновский метод, вследствие близости параметров кристаллических решеток компонентов смеси, оказывается малоэффективным. Это тем более важно, что в промышленности используются нанокомпозиты, представляющие собой прессованные изделия из наночастиц вещества.
Нетривиальные возможности имеет мессбауэровская спектроскопия при исследовании феррита меди СиРе204. Этот феррит при комнатной температуре может существовать в двух модификациях - тетрагональной (стабильной) и кубической (метастабильной). Тетрагональные искажения симметрии решетки связаны с кооперативным эффектом Яна-Теллера, обусловленным наличием ионов Си2+ в В-подрешетке. При комнатной температуре с/а = 1,06; при увеличении температуры это отношение уменьшается, и тетрагональные искажения исчезают в области температур Т = = 630 - 660 К.
Метастабильная фаза медного феррита была получена путем помещения образца, нагретого до 1100 К, в жидкий азот. В этой фазе феррит имеет локальные искажения симметрии, которые могут быть либо статическими, либо динамическими [26]. В первом случае искажения симметрии ближайшего окружения катиона распределены беспорядочным образом, во втором - имеются характерные локальные моды колебаний. На рис. 1.5 приведены данные о температурной зависимости площади мессбауэровской линии 8(1) для обоих исследованных образцов [32, 33]. Из рисунка видно, что кривая 8(Т) для тетрагональной фазы имеет две аномалии: одна из них приходится на область температуры структурного превращения Т), другая - на область температуры магнитного превращения Тс. Дополнительные исследования показали, что аномалия в области Тс обусловлена «эффектом насыщения», а структурное превращение в области Т{ сопровождается изменением колебательного спектра ядер 5?Ге.
Исчезновение кооперативных искажений приводит к заметному понижению 0О (А90 = - (25 ± 7) К). При этом не происходит заметного изменения объема кристаллической ячейки [34]. Отсюда следует, что изменение параметра 0О