2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Magnetohemija je grana nauke posvećena proučavanju supstanci (elemenata i jedinjenja) sa relevantnim magnetnim svojstvima.
1 – priča
Najranija magnetno relevantna jedinjenja (povijesno samo feromagnetna jer paramagnetizam i dijamagnetizam nisu fenomeni dovoljno jaki da privuku pažnju prije razvoja fizike) su obično bile neorganske čvrste tvari, kao što su željezo ili kameni kamen (gvožđevi oksid)
Trenutno relevantna magnetna jedinjenja čine širok spektar disciplina, od čvrste hemije do biohemije.
Neki naučnici koji su bili uključeni u unapređenje magnetohemije poslednjih decenija su Olivier Kahn i Dante Gatteschi.
2 – Osnove
Magnetna svojstva su generalno posledica postojanja uparenih elektrona u prelaznim metalima (iako postoje čisto organski magnetni sistemi). U nekim neorganskim čvrstim materijama, magnetni momenti ovih elektrona se prilagođavaju, ovo spajanje se širi trodimenzionalno i postiže se magnetni poredak.
Ovo dovodi do pojave magnetnih domena, poput onih uočenih kod magneta, sa njihovim poznatim svojstvima (privlačenje i odbijanje) za druge magnete, ovisno o tome kako su njihovi polovi suprotstavljenimagnetno.
Eksperimentalno istraživanje
Eksperimentalno istraživanje u ovoj oblasti uključuje potragu za novim materijalima sa relevantnim magnetnim svojstvima, ili kombinacijom svojstava: magnetnih i električnih, magnetnih i optičkih.
Ova slika odgovara molekuli M n 12 O 12(C H 3 C O O)16(H 2 O)4, skraćeno Mn12ili Mn12Ac16, koji je bio prvi eksperimentalno izmjeren sistem. Općenito je poznata kao Drosophila molekula magneta.
Nedavno su, na primjer, postignuti molekularni magneti (kao što je Mn12), feromagneti zasnovani na molekulama koji provode električnu energiju i supravodljivi paramagneti.
Eksperimentisanje za proučavanje magnetohemije zahteva veoma moderne tehnike sinteze i sofisticiranu mernu opremu kao što je ona koja meri neelastično neutronsko rasejanje, paramagnetnu elektronsku rezonancu i SQUID magnetometre.
5 Teorijska istraživanja
Teorijsko istraživanje uključuje razvoj i usavršavanje modela koji opisuju magnetnu razmjenu ili prijenos elektrona (u miješanim valentnim jedinjenjima). Neki od ovih modela su vrlo jednostavni i opći poput Goodenough-Kanamorijevih pravila za predviđanje da li će tendencija magnetske interakcije biti željezna ili antiferomagnetna ovisno o kutu veze i rasporedu orbitala. Ostali modeli sumnogo sofisticiraniji.
Mnoge teorijske studije magnetohemije zahtevaju upotrebu kvantnih mehaničkih alata ili Hamiltonovih modela (uz pomoć kompjuterske tehnologije). Proučavanje niza kemijskih spojeva koordinacije ili polioksometalata je također od velike pomoći za uspostavljanje magnetostrukturnih korelacija.
