Электронный парамагнитный резонанс обменно-связанных пар ионов [Fe+—Fe2+] в кристалле BaF2: Fe

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом ЭПР продолжено исследование обменно-связанных пар ионов [Fe+ - Fe2+], обнаруженных ранее в облученных рентгеновскими лучами кристаллах BaF2:Fe. Установлено, что основному состоянию исследуемых пар соответствует электронный спиновый мультиплет S = 7/2, расщепленный анизотропной частью обменного взаимодействия и кристаллическим полем так, что основным оказался крамерсовский дублет │±1/2⟩. Обнаружено, что энергетический интервал до следующего спинового дублета │±3/2⟩ примерно соответствует 125 ГГц. Обнаружено, что ближайшими лигандами ионов железа в обменно-связанных парах [Fe+ - Fe2+] являются восемь ионов фтора, регистрируемых в спектрах ЭПР как структурно эквивалентные. Определены параметры суперсверхтонкого взаимодействия с магнитными моментами ядер этих лигандных ионов. Показано, что наблюдаемые экспериментальные факты явно указывают на то, что обмен между ионами железа в исследуемых парах реализуется в основном по механизму двойного обмена Зенера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. Б. Зарипов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: ulvlad@inbox.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

В. А. Уланов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: ulvlad@inbox.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань; Казань

Р. Р. Зайнуллин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Email: ulvlad@inbox.ru
Россия, Казань

Р. И. Калимуллин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Email: ulvlad@inbox.ru
Россия, Казань

Список литературы

  1. Житейцев Е.Р., Уланов В.А., Зарипов М.М., Жеглов Е.П. // ФТТ. 2005. Т. 47. № 7. С. 1212, Zhiteitsev E.R., Ulanov V.A., Zaripov M.M., Zheglov E.P. // Phys. Solid State. 2005. V. 47. P. 1254.
  2. Zener C. // Phys. Rev. 1951. V. 82. P. 403.
  3. Изюмов Ю.А., Скрябин Ю.Н. // УФН. 2001. Т. 171. № 2. C. 121, Izyumov Yu.A., Skryabin Yu.N. // Phys. Usp. 2001. V. 44. No. 2. P. 109.
  4. Anderson P.W., Hasegava H. // Phys. Rev. 1955. V. 100. No. 2. P. 675.
  5. Belinskii M.I., Gamurar V.Ya., Tsukerblat B.S. // Phys. Stat. Sol. B. 1986. V. 135. P. 189.
  6. Банников В.В., Митрофанов В.Я. // ФТТ. 2005. Т. 47. № 8. С. 1474, Bannikov V.V., Mitrofanov V.Ya. // Phys. Solid State. 2005. V. 47. No. 8. P. 1532.
  7. Dong Sh., Yunoki S., Zhang X. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. Art. No. 035118.
  8. Peng Xu, Guo Yu., Yin Q. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 2017. V. 139. P. 5242.
  9. Зиновьев В.А., Зиновьева А.Ф., Володин В.А. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 116. № 9. С. 608, Zinovyev V.A., Zinovyeva A.F., Volodin V.A. et al. // JETP Lett. 2022. V. 116. No. 9. P. 608.
  10. Маслов А.Ю., Прошина О.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. T. 87 № 6. C. 896, Maslov A. Yu., Proshina O.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 6. P. 786.
  11. Житейцев Е.Р., Уланов В.А., Зарипов М.М., Жеглов Е.П. // ФТТ. 2006. Т. 48. № 10. С. 1779, Zhiteitsev E.R., Ulanov V.A., Zaripov M.M., Zheglov E.P. // Phys. Solid State. 2006. V. 48. No. 10. P. 1887.
  12. Weil J.A., Bolton J.R. Electron paramagnetic resonance: elementary theory and practical applications. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2007. 664 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры ЭПР перпендикулярно ориентированных радиационных обменно-связанных пар ионов железа в кристалле BaF2:Fe в ориентации →H0|| <100> (δ1 — спектральное расщепление, обусловленное ССТВ с каждым из восьми магнитно эквивалентных ядер лигандных ионов фтора, цифры 1 и 2 соответствуют частотам ЭПР fmw.1 = 9732.5 МГц и fmw.2 = 342501 МГц, T = 80 К).

Скачать (186KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектр ЭПР перпендикулярно ориентированных радиационных обменно-связанных пар ионов железа в кристалле BaF2:Fe в ориентации →H0|| <100> (δ1 и δ2 – спектральные расщепления, обусловленные ССТВ с каждым из двух квартетов магнитно эквивалентных ядер лигандных ионов фтора, соответственно, в верхней части рисунка показаны диаграммы, облегчающие расшифровку данного спектра и построенные в соответствии с алгоритмом из [12], цифры 1, 4 и 6 соответствуют последовательности рассмотрения расщеплений, резонансная частота fmw = 9732.5 МГц).

Скачать (182KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр ЭПР параллельно ориентированных радиационных обменно-связанных пар ионов железа в кристалле BaF2:Fe в ориентации →H0|| <100> (зарегистрирован на частоте fmw = 34250,1 МГц при температуре T = 80 К, δ4 — спектральное расщепление в данной ориентации, обусловленное ССТВ с каждым из восьми магнитно эквивалентных ядер лигандных ионов фтора).

Скачать (133KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Угловые зависимости положений центров тяжести спектров ЭПР трех ансамблей структурно-эквивалентных радиационных обменно-связанных пар ионов железа, зарегистрированные в X- (а) и Q- (б) диапазонах при температуре 80 К и соответствующие вращению образца вокруг кристаллографической оси <110> (при этом вектор напряженности внешнего магнитного поля →H0 оставался перпендикулярным оси вращения и при θ = 0° оказывался параллельным оси <001>, кривая под номером 1 определяет положения спектров ЭПР двух ансамблей пар, остающихся при вращении магнитно-эквивалентными, а кривая 2 соответствует третьему ансамблю пар, у которых тетрагональная ось симметрии при θ = 0° оказывается параллельной вектору →H0).

Скачать (278KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Упрощенная геометрическая модель молекулярной структуры обменно-связанной пары примесных ионов железа в кристалле BaF2 и направления осей двух декартовых систем координат, удобных для выполнения расчетов параметров ССТС.

Скачать (466KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».