Двойной обмен и орбитально-зависимые магнитные взаимодействия в кластерах переходных металлов
|
СтатусДиссертация была зашищена 29 июня 2007Утверждена Национальным Советом 18 октября 2007 Автореферат – 0.60 Mb / на румынском – 0.49 Mb / на английскомДиссертацияCZU 544.1+535.349
|
Ключевые слова
Обменные кластеры, кластеры смешанной валентности, двойной обмен, железо-серные кластеры смешанной валентности, полиоксометаллаты смешанной валентности, цепочки смешанной валентности на основе дифталлоцианида, вибронное взаимодействие, непогашенные орбитальные моменты, магнитная анизотропия, локальная анизотропия, обменная анизотропия, мономолекулярные магниты, барьер для переориентации намагниченности, орбитально-зависимый обмен, орбитально-зависимый двойной обменАннотация
В диссертации исследованы многоядерные системы смешанной валентности и кластеры, содержащие парамагнитные ионы с непогашенными орбитальными моментами.
Развит общий подход к проблеме электронных взаимодействий в таких системах. Получены аналитические выражения для матричных элементов двойного обмена, двухэлектронного переноса и обменного переноса для систем смешанной валентности, содержащих произвольное число спиновых остовов, а также локализованных и мигрирующих электронов. Предложена концепция потенциального и кинетического обменного переноса и исследованы различные механизмы обменного переноса. Объяснены магнитные свойства тетраэдрических и искаженных тетрамерных железо-серных кластеров [Fe4S4]+, [Fe4S4]3+ и [Fe4S4]2+, гексаядерных октаэдрических кластеров [Fe6(µ3-X)8(PEt3)6]+ (X=S, Se), дважды восстановленных полиоксоанионов со структурой Кеггина и дифталоцианиновых цепочек смешанной валентности [YPc2]•CH2Cl2 и [ScPc2]•CH2Cl2.
Вибронная модель Пьефо обобщена на случай многоэлектронных димеров смешанной валентности. Исследована локализация-делокализация в многоэлектронных димерах смешанной валентности, их «вибронные» магнитные свойства, а также модифицирована традиционная классификация соединений смешанной валентности, предложенная Робином и Дэем. В рамках обобщенной модели Пьефо получены выражения для эффективных «вибронных» параметров сверхтонкого взаимодействия в многоэлектронных димерах смешанной валентности. Исследовано также явление локализации-делокализации в тримерных и тетрамерных кластерах смешанной валентности.
Модель Лайнса обобщена на случай гетероядерных кластеров, содержащих орбитально-вырожденные ионы Co(II) в октаэдрическом лигандном окружении. На этой основе дана интерпретация магнитного поведения гетероядерного комплекса [Fe2CoO(CH3COO)6(3-Cl-Py)3]. На основе модели Лайнса обобщенной на случай аксиально и ромбически искаженных октаэдрических окружений ионов с непогашенными орбитальными моментами (анизотропная модель Лайнса) развит микроскопический подход к проблеме обменного взаимодействия между ионами Co(II) в основных состояниях, являющихся Крамерсовыми дублетами. Дана интерпретация магнитных свойств мономолекулярного магнита [MnIII(CN)6]2[MnII(tmphen)2]3 со структурой тригональной бипирамиды, в котором ионы марганца связаны суперобменом через цианидные мостики.
Развит общий микроскопический подход к проблеме орбитально-зависимого кинетического обмена. С помощью развитого подхода дана интерпретация магнитного поведения кластера [Ti2Cl9]3-, выявлены основные факторы, управляющие магнитной анизотропией димерных кластеров кобальта, и найдены условия применимости изотропной модели Лайнса. Выявлена роль орбитально-зависимого обмена в формировании барьера для переориентации намагниченности в линейных кластерах марганца с цианидными мостиками, являющихся моделями мономолекулярных магнитов. На основе микроскопической теории орбитально-зависимого двойного обмена объяснена необычная изотропия обменного взаимодействия в кристаллах Cs3Yb2Cl9 и Cs3Yb2Br9.
Развита теория анизотропного орбитально-зависимого двойного обмена для димеров смешанной валентности, содержащих парамагнитные ионы с непогашенными орбитальными моментами, и исследована магнитная анизотропия этих систем. В рамках обобщенной модели Пьефо исследовано влияние вибронного взаимодействия на магнитную анизотропию, индуцированную двойным обменом.
Официальные оппоненты
- Valeriu Canţer (decedat)
доктор хабилитат, профессор, Институт Электронной Инженерии и Нанотехнологий имени Д. Гицу - Yurii Izyumov
academicianul al Academiei de Ştiinţe a Rusiei, profesor universitar, doctor habilitat în ştiinţe fizico-matematice, (Institutul de Fizică metalelor al Departamentului din Ural al Academiei de Ştiinţe din Rusia, Ecaterinburg, Rusia) - Mihail Ivanov
profesor universitar, doctor habilitat în ştiinţe fizico-matematice, (Institutul metalofizicii al Academiei Naţionale de Ştiinţe a Ucrainei, Kiev, Ucraina)
Диссертации
