Магнетизм полианионных соединений переходных металлов (Обзор)

Abstract

Магнитные свойства полианионных соединений 3d-переходных металлов заметно отличаются от таковых в моноанионных соединениях. Простейшими из них могут считаться объекты, в структуре которых присутствуют катионы только одного металла в ряду Ti–Cu и несколько различных анионов (F−, Cl−, Br−, (OH)−, O²−). Орбитали металла по-разному перекрываются с орбиталями галогена, гидроксильных групп и кислорода, чем обусловлен большой разброс и конкуренция различных обменных взаимодействий в полианионных соединениях. В то же время в таких соединениях отсутствует обмен с участием других катионов, в частности непереходных металлов. Физика полианионных магнетиков изучена слабо, поскольку такие объекты, как правило, химически активны и требуют особых мер при проведении физических измерений.

Магнітні властивості поліаніонних сполук 3d-перехідних металів помітно відрізняються від таких в моноаніонних сполуках. Найпростішими з них можуть вважатися об'єкти, в структурі яких присутні катіони тільки одного металу в ряду Ti–Cu та кілька різних аніонів (F−, Cl−, Br−, (OH)−, O²−). Орбіталі металу по-різному перекриваються з орбіталями галогену, гідроксильних груп та кисню, чим обумовлений великий розкид і конкуренція різних обмінних взаємодій в поліаніонних сполуках. У той же час в таких сполуках відсутній обмін за участю інших катіонів, зокрема неперехідних металів. Фізику поліаніонних магнетиків вивчено слабо, оскільки такі об’єкти, як правило, хімічно активні й потребують особливих заходів при проведенні фізичних вимірювань.

The magnetic properties of 3d-transition metal polyanionic compounds differ markedly from those of the monoanionic compounds. The simplest of them can be considered as systems with structures containing cations of a single metal in the Ti–Cu series and several different anions (F−, Cl−, Br−, (OH)−, O²−). Metal orbitals overlap differently with orbitals of the halogen, hydroxyl groups and oxygen causing a wide spread in competition among the different exchange interactions in polyanionic compounds. At the same time, exchange with other cations, including non-transition metals, does not occur in these compounds. The physics of polyanionic magnets remains largely unexplored, since such systems are usually chemically active and require particular care when physical measurements are made.