Поиск в базе сайта:
Синтез, кристаллическое строение и магнитные свойства протяженных нитратных комплексов меди и никеля icon

Синтез, кристаллическое строение и магнитные свойства протяженных нитратных комплексов меди и никеля




Скачать 25.13 Kb.
НазваниеСинтез, кристаллическое строение и магнитные свойства протяженных нитратных комплексов меди и никеля
Дата конвертации23.05.2015
Вес25.13 Kb.
КатегорияТексты

Синтез, кристаллическое строение и магнитные свойства протяженных нитратных комплексов меди и никеля
Деева Е.Б.1, Меркулова А.В.1, Гавриков А.В.1, Карпова Е.В.1, Морозов И.В.1, Волкова О.С.2

студент

Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Россия, 119991 Москва, Ленинские горы, дом 1, 1Химический факультет; 2Физический факультет.

E-mail:deeva.e.b@gmail.com
Нитраты двухвалентных меди (s=1/2) и никеля (s=1) в которых атомы металла связаны мостиковыми NO3-группами в протяженные структуры, обладают интересным кристаллическим строением, а также являются перспективными объектами физики низких температур. В таких соединениях при понижении температуры наблюдается упорядочение спинов за счет обменного взаимодействия и реализуются основные состояния с разнообразной архитектурой, включая низкоразмерные магнитные структуры и фрустрированные состояния. Весьма перспективны в этом отношении NO[Cu(NO3)3] (I), α-Cu(NO3)2 (II), β-Cu(NO3)2 (III), K[Cu(NO3)3H2O] (IV), NO[Ni(NO3)3] (V), Ni(NO3)2 (VI) и Rb3Ni2(NO3)9 (VII). Данная работа посвящена разработке методов синтеза этих соединений, исследованию их кристаллического строения и физических свойств. Следует отметить, что высокая гигроскопичность безводных нитратов требует использования специальных приемов работы, как в ходе синтеза, так и при проведении физических измерений.

Для получения I-VII в виде монокристаллов и однофазных поликристаллических образцов использовались известные синтетические приемы (выдерживание азотнокислых растворов в эксикаторе над P2O5 (синтез VII) или H2SO4 (IV)), а также были применены новые способы синтеза. Так, крупные монокристаллы I массой около 0.5 г, необходимые для проведения физических измерений, были получены растворением меди в охлаждаемой смеси безводной HNO3 с N2O4 и N2O5 с последующей кристаллизацией в запаянной ампуле. По аналогичной методике был получен поликристаллический образец V и впервые изучен методом монокристального РСА. Термическим разложением I и V в динамическом вакууме синтезированы образцы III и VI, в то время как образец II получен нагреванием I в ампуле с выходом на атмосферу через колонку с осушителем.

Также нам удалось подобрать условия воспроизводимого получения IV - ранее неизвестного гидрата нитратокупрата калия, впервые полученного и изученного структурно в нашей лаборатории. Синтез заключается в выдерживании азотнокислого раствора стехиометрической смеси Cu(NO3)2·2,5H2O и KNO3 с добавлением LiNO3 в вакуумированном эксикаторе над смесью H2SO4 и P2O5. В IV присутствуют бесконечные цепи [Cu(NO3)2(NO3)2/2(H2O)]-, в которых атом Cu находится в тетрагонально-пирамидальном окружении кислорода молекулы H2O и четырех NO3-групп, одна из двух мостиковых NO3-групп занимает позицию в вершине искаженной пирамиды. Цепи вытянуты вдоль оси a и связаны между собой водородными связями и катионами K+.

Измерением T-зависимости магнитной восприимчивости, а для ряда веществ и удельной теплоемкости, показано, что I-VII проявляют свойства низкоразмерных магнетиков. Методами неупругого рассеяния нейтронов и µSR-спектроскопии показано, что в I присутствуют практически изолированные гейзенберговские цепи, антиферромагнитное упорядочение между которыми наблюдается лишь при температуре 0.58К; соединение VI представляет собой редкий пример двумерного ферромагнетика (температура Кюри 5.5K); в VII реализуется модель димеров со спином s=1. Полученные данные позволяют провести корреляции между кристаллическим строением и топологией магнитной подсистемы изученных веществ.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией