Введение к работе
Актуальность темы
- Создание новых ферромагнитных материалов на основе органических и металлорганических молекулярных соединений - одна из актуальных задач современной физики и химии твердого тела. Научный интерес к молекулярным ферромагнетикам (МФ)' обусловь, . лен стремлением выявить и понять механизмы обменных взаимодействии в этих соединениях, приводящие к ферро- или ферри-магнитному упорядочению спиновых магнитных моментов ионов металла или органических радикалов в молекулярных кристаллах. С практической точки зрения № интересны тем, что сочетвют в себе механические и другие физико-химические свойства органики а ферромагнвтиз:,;им и поэтому могут найти оригинальные применения в различных областях науки и техники.
Температура Кюри (Тс) почти всех синтезированных на сегодняшний день органических ферромагнитных соединений не выше 5-7 К. Однако Тс ферромагнитных фталоцианиновых комплексов МРсА^ (М = = Ре, Со, Ni, Mn; Рс = C-^HjgNg; А = К, Na, Rb, Сз) больше комнатной температуры (TR), благодаря чему упомянутые соединения резко выделяются от остальных МФ. Ферромагнитные соединения на основе фталоцианинов могут найти применения при высоких температурах, недоступных для других МФ. Определение природы обменных -взаимодействий в НРсА^, обеспечивающих столь высокие значения Тс представляет самостоятельный научный интерес. В свете вышеотмеченного, точное определение кристаллографической и магнитной структур МРсА^ представляется достаточно актуальным.
Цель работы
-
Исследование структуры ферромагнитных соединений MPcNa^. с Тс > TR и рассмотрение вопроса о природе магнетизма в указанных соединениях.
-
Разработка методов выращивания ферромагнитных монокристаллов MPcNa^.
-
Получение и исследование модельного соединения, структура и магнитные свойства которого обусловлены малыми частицами ферромагнитного металла.
жение атома 'Jo, характерное для исходного г?-СоРс,
- в отличие от исходного fJ-CoPc, на фурье-трансформанте
К-спектров EXAPS CoPcN^.g при г = 2,06 1 есть новый мак
симум с интенсивностью в 1,6 раз превышающей интенсивность
фона. Указанный максимум характеризует расстояние Co-Co.
2. Выводы, основанные на анализе экспериментальных данных:
- для описания структуры CoPcNa^ 8 предложены и рассмот-
рены две альтернативные модели: модель дим^ров и модель двух фаз; ' '
- согласно первой модели, все соединение СоРсЯаа s состоит
из димеров (CoPcNa-j е}2;
. - согласно модели двух фаз, CoPcNag 8 состоит из соли с переносом заряда (СПЗ) CoPcNaa 8 и из^частиц металлического. Со. Концентрация металлического Со - порядка 10% от содержания Со в CoPcNag 8, а линейные размеры частиц - не более 10 А. Намагниченность малых частиц пренебрежимо мала по сравнению с намагниченностью СПЗ CoPcNa^ 8;
- сильно-магнитные свойства СоРсЖа^ 8 можо интерпретиро
вать установлением ферро- или ферримагнитного упорядоче
ния спинов анионов: либо (СоРс)^" с S=5/2 и 2 (модель'да- -
меров), либо (СоРс)п~ с S=I и 1/2 (модель двух фаз).
3. Результаты структурных и магнитных исследований продуктов
- . пиролиза /з-СоРс: пиролизом р-СоРс получены ферромагнитные
. частицы Со с линейными размерами IO—IO4 I и коэрцитивной
силой, равной 650-700 Э.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы докладывались на II Советско-Польском семинаре "Высокопрводящие органические материалы для молекулярной электроники" [Черноголовка, 1990], на международной конференции по науке и технологии синтетических металлов - ICSM*90 [Тюбинген, 1990] и на семинарах ИФИ.
Структура и объем диссертации
