Обмінна взаємодія та магнітна структура метало-органічних сполук, що містять мідь, з водневими зв"язками - Автореферат

Як правило, метало-органічні сполуки синтезуються з водних розчинів, і вони, по суті, є кристалогідратами, внаслідок чого можуть мати розвинену систему водневих звязків. Головне питання про кількісні оцінки обмінної взаємодії та параметрів обміну, що реалізуються через водневий звязок у залежності від конфігурації та атомного складу розглянутого ланцюжка, перебуває на початковій стадії вирішення. Аналіз експериментальних даних, що приводяться в літературі, показує, що в метало-органічних сполуках з водневими звязками величини обмінної взаємодії становлять ~ 0,1?10 К, а температури магнітного впорядкування знаходяться у діапазону температур 0,1?1 К. Отже, проблема систематизації відомостей про звязок геометричних і структурних факторів, що формують водневий звязок, з величиною параметрів обміну, які реалізуються з його допомогою, залишається актуальною. Метою дослідження, проведеного в даній дисертаційній роботі, є одержання інформації про спин-спінові взаємодії та структуру магнітної підсистеми ряду нових, нещодавно синтезованих сполук, що містять мідь, які характеризуються наявністю водневих звязків, а також зясування ролі водневих звязків у формуванні обмінних параметрів і магнітної структури цих сполук.У результаті вираз, що описує смугу поглинання порошку, буде мати вигляд: , де Н|| g^), а ?Н - ширина резонансної лінії індивідуальних частинок порошку. Оскільки основна маса частинок орієнтована перпендикулярно полю, то для малого значення ?Н на краю смуги в районі Н^ утвориться досить вузький пік, у той час як у районі Н|| інтенсивність смуги повинна бути хоча й мінімальною, але кінцевою, утворюючи вузьку полицю (рис. Метою його досліджень було простежити вплив зміни органічних лігандних груп, що входять у молекулу, на магнітні властивості системи, оскільки водневий звязок і обмін через нього повинні реалізовуватися за участю атомів цих лігандних груп. Другим прикладом системи, розглянутої у роботі, є сполука [Cu2 (en)2(H2O)][Cu2 (en)2Ni2Cu2 (CN)10].2H2O (CENI) (рис.3), в якій не спостерігається будь-яких структурних особливостей, але зі складною схемою внутрішньомолекулярних і міжмолекулярних водневих звязків, що дозволяє виділити добре ізольований обміно-звязаний кластер магнітних іонів. У комірці CENI міститься 4 іони Cu2 , що належать попарно комплексам [Cu2 (en)2(H2O)]2 і [Cu2 (en)2Ni2Cu2 (CN)10]2-, які утворюють чотирьох-вузольний центросиметричний кластер, у якому ковалентні звязки між комплексами відсутні, але існує багато водневих звязків У результаті утворюється магнітна структура, що містить складну систему слабо звязаних чотирьохвузельних кластерів.Водневий звязок дійсно є ефективною проміжною ланкою, що забезпечує в складних аніон-катіонних ланцюжках перенесення електронної густини між магнітними іонами для реалізації непрямої обмінної взаємодії. Це підтверджується істотною зміною параметрів обмінної взаємодії при цілеспрямованій зміні геометрії водневих звязків у дослідженому ряді сполук. У ряді сполук (CUSO4)(L).2H2O, який характеризується наявністю структурної квазіодновимірності, внутрішньоланцюжкова обмінна взаємодія між іонами Cu2 через комплексні аніони [SO4]2-виявляється істотно меншою, ніж міжланцюжкова за участю водневих звязків. У сполуці (CUSO4)(en).2H2O за участю водневих звязків реалізується двовимірна антиферомагнітна структура неелевського типу при TN = 0,91 К. Для інших сполук цього ряду водневі звязки формують зиґзаґові магнітні ланцюжки з антиферомагнітним обміном, які відповідають ледерній магнітній структурі зі косим рангом.

Основний зміст дисертації