к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Актинидные магнетики

Актинидные магнетики - кристаллич. магнетики (металлы, сплавы, соединения), а также аморфные магнетики ,содержащие элемент из ряда акти-нидов (актиноидов): Ac, Th, Pa, U, Np, Pu и др. В более узком смысле А. м.- вещества, содержащие актинид и обладающие магн. упорядочением (ферро-, ферри- и антиферромагнетизмом). Первое магнито-упорядоченное актинидное соединение - ферромагн. тригидрид урана 111992-429.jpg - обнаружено в 1952.

Природа магнетизма актинидов и их соединений. Магн. момент атомов актинидов обусловлен частичной незаполненностью их электронной 5f-оболочки. Эта оболочка (ср. радиус 0,7 111992-430.jpg) более протяжённа, чем частично заполненная 4f-оболочка атомов редкоземельных элементов (ср. радиус 0,5111992-431.jpg), но имеет меньшие размеры, чем неполностью заполненная 3d-оболочка атома элементов группы железа (ср. радиус 0,8-0,9111992-432.jpg). Т. о., актиниды занимают промежуточное положение между редкоземельными элементами, магнетизм к-рых хорошо описывается моделью локализованных 4f-электронов (см. Редкоземельные магнетики)и металлами группы железа, в магнетизме к-рых существ. роль играют эффекты, обусловленные коллективизацией 3d-электронов (см. Ферромагнетизм ).В актинидных соединениях при достижении нек-рого критич. расстояния 111992-433.jpg между соседними атомами актинида в кристаллич. решётке (для соединений урана111992-434.jpg , нептуния 111992-435.jpg, плутония 111992-436.jpg) происходит Momma переход 5f-электронов из коллективизированного в локализованное состояние. В результате магнитоупорядоченными, как правило, являются соединения актинидов, у к-рых расстояние между соседними атомами актинида 111992-437.jpg, а в соединениях, где 111992-438.jpg, имеют место Паули парамагнетизм (рис.) и сверхпроводимость.

111992-440.jpg

Зависимость температуры Т магнитного упорядочения от расстояния между ближайшими атомами урана в кристаллической решетке соединений урана; 111992-441.jpg - ферромагнетики,111992-442.jpg- антиферромагнетики, 111992-443.jpg- парамагнетики (температура магнитного упорядочения отсутствует).

Магнитные свойства актинидов. В элементах Ра, U, Np и Pu 111992-439.jpg , поэтому 5f-электроны в них коллективизированы. Т. к. плотность состояний 5f-электронов на ферми-уровне невелика и критерий зонного ферромагнетизма не выполняется (см. Зонный магнетизм ),эти металлы являются обменно-усилен-ными зонными парамагнетиками е магн. восприимчивостью 111992-444.jpg= (2-7)*104 см3/моль. С увеличением ат. номера актинида радиус 5f-оболочки уменьшается, и, начиная с Am, 5f-электроны в атомах можно рассматривать как локализованные. В Am осн. состояние 5f6 является немагнитным (полное квантовое число J=0), и этот металл обладает ванфлековски.п парамагнетизмом. 111992-445.jpg= Сm с гексагональной кристаллич. структурой переходит в антиферромагн. состояние ниже 52 К, 111992-446.jpg=Сm с кубич. кристаллич. структурой ниже 205 К, является либо ферримагнетиком, либо имеет неколлинеарную магн. структуру.

При низких температурах 111992-447.jpg становится антиферромагнитным (по разл. данным его температуpa Нееля 111992-448.jpg 22-34 К), 111992-449.jpg ниже 51 К переходит к ферромагн. состоянию. В 111992-450.jpg-модификациях Bk и Cf, а также в Es магн. упорядочения не обнаружено. Приведённые данные предварительны, т. к. исследования магнетизма трансурановых элементов затруднены их высокой радиоактивностью. Сведения о магнетизме тяжёлых актинидов Fm, Md и т. д. отсутствуют.

Магнетизм соединений, содержащих актиниды. Свойства магнитоупорядоченных соединений актинидов исключительно разнообразны. Обычно рассматривают две разл. группы А. м.:

1. Соединения с коллективизированными 5f-элект-ронами (для них, как правило, 111992-451.jpg ), в ряде случаев они содержат наряду с актинидами переходные d-металлы. Для этих магнетиков характерна малая по сравнению с рассчитанной в приближении локализованных магн. моментов величина намагниченности насыщения, подавление ферромагнетизма при наложении умеренного всестороннего давления, большая величина коэф. электронной теплоёмкости, отклонения от Кюри - Вейсса закона для парамагн. восприимчивости и т. д. Примеры зонных актинидных магнетиков: интерметаллические соединения типа АnМ2 (где An - U, Np, Pu; М-переходной металл группы железа), UPt, NpRu2, NpOS2 и т. д.

2. Соединения с почти локализованными 5f-электронами. У А. м. такого типа величины магн. моментов в магнитоупорядоченном состоянии близки к теоретически рассчитанным, выполняется закон Кюри - Вейсса для парамагн. восприимчивости, наблюдаются гигантские значения магнитной анизотропии и магнитострикции. Характерными для актинидных антиферромагнетиков являются сложные магнитные атомные структуры (геликоидальные, типа спиновой волны, неколлинеарные структуры и т. д.), переходы между разл. магн. структурами при изменении температуры.

Предпринимались попытки описать магнетизм соединений с лёгкими актинидами (на основе аналогии с редкоземельными магнетиками) в модели полностью локализованных 5f-электронов, обменное взаимодействие между к-рыми осуществляется через электроны проводимости (см. Косвенное обменное взаимодействие). Однако исследования монопниктидов с хим. ф-лой АnХ (X - N, Р, As, Sb, Bi) и монохаль-когенидов AnY (Y - S, Se, Те) урана, нептуния и плутония (эта группа соединений изучена наиб. подробно) показали, что в них 5/-электроны не локализованы полностью и существенны эффекты перекрытия 5f- и 6d-орбиталей актинида, приводящие к возникновению сильноанизотропного обменного взаимодействия. Альтернативным механизмом, привлекаемым для объяснения магн. свойств моносоединений лёгких актинидов, является механизм смешивания 5f-электронов атома актинида с р-состояниями второго компонента (S, Se и др.).

Магн. свойства ряда А. м. приведены в табл.

Магнитные свойства некоторых актинидных магнетиков

Соединения

Тип кристаллич. структуры

температуpa магн. упорядочения, К

Магн. момент в упорядоченном состоянии,mБ

Эфф. магн. момент в парамагн. состоянии,mБ

Тип магн. упорядочения

UFe2

MgCu2

170

0,6

2,0

ФМ

NpFe2

500

2,7

?

ФМ

PuFu2

600

?

?

ФМ

AmFe2

350-400

3,3

?

ФМ

UO2

CaF2

30,8

1,8

3,8

АФМ

NpO2

25

R0,01

2,95

АФМ

PuO2



-

ПМ

AmO2 I

8,5

?

1,32

АФМ

BkO2

3

?

7,66

АФМ

UN

NaCl

52

0,75

3,1

АФМ

NpN

87

1,4

2,4

ФМ

PuN

13

<0,3

1,5

АФМ

AmN

-

-

1,4

ПМ

CmN

109

?

?

ФМ

UAs

NaCl

124; 62

1,92

3,4

АФМ (2 структуры)

NpAs

172;

155; 142

2,5

2,6

АФМ (3 структуры)

PuAs

129

0,35

0,97

ФМ

AmAs

13

?

1,1

АФМ

CmAs

140

?

6,6

ФМ

111992-452.jpg -UH3

BiF3 b-W

182

0,9

2,8

ФМ

111992-453.jpg -UH2

168-174

0,9-1,2

2,44

ФМ

UPt

CrB

27

?

?

ФМ

PuPt

19

0,22

?

ФМ

В табл. приняты следующие обозначения: ФМ - ферромагнетик, АФМ - антиферромагнетик, ПМ - парамагнетик; ? -данных нет; значение магн. момента (в магнетонах Вора 111992-454.jpg)дано на формулу (UFe2 и т. д.).

Литература по актинидным магнетикам

  1. Handbook on the Physics and Chemistry of the Actinides, v. 1-2.
  2. Editors A. J. Freeman and G. H. Lander, North-Holland Publ. Сотр., 1984-85.

P. 3. Левитин

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч километров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 05.12.2020 - 06:25: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
05.12.2020 - 06:24: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
05.12.2020 - 06:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александра Флоридского - Карим_Хайдаров.
05.12.2020 - 06:20: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
05.12.2020 - 06:19: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 19:57: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 19:56: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 17:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 17:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 08:47: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 08:46: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
04.12.2020 - 08:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution