Cтраница 4
Особое значение подобные исследования приобретают при рассмотрении вопросов зонной структуры и химической связи полупроводниковых соединений. Представляет интерес исследование твердых растворов на основе этих соединений и, в частности, выяснение характера зависимости восприимчивости твердых растворов от состава, температуры и плотности носителей. [46]
Волтьер [18, 19] и Оннес измерил ] восприимчивость этого соединения вплоть до 1 48 К в широки: пределах напряжения поля и впервые показали, что ланжевенов екая формула выполняется даже при таких низких температурах несмотря на то, что основные предпосылки его теории при эти: условиях неприменимы. Цернике и Джэмс [20] измерили темпе ратурные коэфициенты восприимчивостей всех восьмиводны: сульфатов редких земель, кроме европия, диспрозия и тулия Де-Хааз, Вьерсма и Капель [21] приводят данные по восьмивод ному сульфату эрбия от 14 до 285 К. Вильяме [24], исследовавши: Gd2 ( SO4) 3 8Н2О в широком температурном интервале, указы вает, что зависимость восприимчивости от температуры изобра жается ломаной линией. Велайос [25] дает температурные коэфи циенты восприимчивости для восьмиводных сульфатов терби диспрозия, гольмия и эрбия, а Кабрера [26] и Велайос приводя такие же данные для тулия и неодима. Ряд очень обширных исследований Кабреры [ 28, 29 особенно на гадолинии, диспрозии, гольмии, эрбии и тербш являются вероятно наиболее тщательными из проделанных до си пор. Он подчеркивает, что многие расхождения с теоретическим значениями магнитных постоянных происходят не от трудносте их разделения, а от присутствия воды. [47]
Погружение проростков хлопчатника в растворы ферментов приводило к их увяданию. Напротив, проростки в фазе первого-пятого настоящего листа отличаются повышенной устойчивостью к заражению и, как следствие этого, к увяданию в растворе пектолитпческих ферментов. Зависимость восприимчивости растения от возраста показана на рисунке. Эта зависимость прослежена на 145 сортах хлопчатника. [48]
Чистая металлическая медь диамагнитна, и восприимчивость ее не зависит от напряженности поля. Продажная медь почти всегда содержит следы ферромагнитных примесей, которые попадают в катализатор при его приготовлении, если не принять специальных мер для их удаления. На рис. 48 изображена зависимость кажущейся восприимчивости от обратной напряженности для нескольких образцов меди, которая обычно считается чистой. Следы ферромагнитных примесей часто можно вводить в твердый раствор, а затем устранить их ферромагнетизм посредством закалки образца при довольно высокой температуре. Однако такая обработка разрушает поверхность активного катализатора. [49]
Магнитное исследование цеолитов встречает ряд трудностей, одна из которых связана с магнитохимической чистотой изучаемых веществ. Химическая или даже спектральная чистота препарата не гарантирует его ма-гнитохимическую чистоту. Нередко случается, что вещества, подлежащие магнитному исследованию, содержат следы ферромагнитных примесей, которые могут совершенно замаскировать истинное значение восприимчивости вещества. Наличие таких примесей обнаруживается при исследовании зависимости кажущейся восприимчивости диамагнитных и парамагнитных веществ от напряженности поля. Ферромагнитные примеси почти невозможно выявить обыкновенным анализом, и если их не удается удалить перекристаллизацией вещества, то для элиминирования их влияния можно применить два метода. [50]
При градуировке весов необходимо обращать особое внимание на чистоту эталонного вещества, так как содержание примесей, особенно ферромагнитных, может привести впоследствии к неверным экспериментальным результатам. Ферромагнитные примеси легко обнаружить, если провести исследования зависимости магнитной восприимчивости от напряженности магнитного поля. Если ферромагнитные примеси нельзя удалить очисткой, то следует в результаты измерения внести поправку. Для этого измерения проводят при различных полях и строят зависимость восприимчивости от обратной величины напряженности поля с последующей экстраполяцией восприимчивости к бесконечно большой величине напряженности поля. Содержание парамагнитных примесей можно также обнаружить в диамагнитных веществах, поскольку восприимчивость парамагнетиков зависит от температуры, а диамагнети-ков - нет. [51]
Восприимчивость механической смеси, насколько это известно, следует видемановскому закону аддитивности. Но кривая восприимчивость - концентрация истинного твердого раствора иногда может иметь линейный ход а иногда может проходить через максимум. В смеси КС1О4 - КМпО4, которая является действительно изоморфной системой, это соотношение почти строго линейно. Но в твердых растворах КС1 - КВг, NaCl - КС1, NaBr - КВг кривая зависимости восприимчивости от концентрации проходит через максимум. [52]
Это особенно важно при исследовании лавов. Но магнитные измерения могут быть также применены я обнаружения ферромагнитных примесей и оценки их количе-ва. Проще всего это можно сделать, измерив восприимчивости и разных значениях силы поля, так как ферромагнитные при -: си легко обнаруживаются по зависимости восприимчивости ис-едуемых веществ от напряженности поля. [53]
![]() |
Периодическое изменение. [54] |
Формула (6.20) позволяет за счет подбора значения эффективной массы привести расчетные данные в соответствие с экспериментальными. В частности, она объясняет существование отрицательной восприимчивости электронов проводимости, наблюдаемой у бериллия и висмута. Однако при таком упрощенном способе учета взаимодействия электронов с кристаллической решеткой теоретические результаты в более или менее полной мере согласуются с экспериментальными лишь для щелочных металлов. У остальных металлов имеет место ряд явлений, не укладывающихся в рамки теории. У большинства металлов имеется хотя и небольшая, но существенно превышающая теоретическую зависимость восприимчивости от температуры. При низких температурах наблюдается зависимость восприимчивости от поля. [55]
Помимо только что рассмотренного обычного парамагнетизма, для которого справедлив закон Кюри или Кюри - Вейсса, а восприимчивость не зависит от напряженности магнитного поля, существуют другие виды парамагнетизма, для которых зависимость от температуры и от напряженности поля значительно сложнее. Наиболее важными из них являются ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Не вдаваясь в подробности феноменологического или теоретического описания, рассмотрим лишь наиболее важные особенности этих видов магнетизма. Конечно, график а просто отражает закон Кюри. На графике б следует отметить излом при некоторой температуре Тк, называемой точкой Кюри. Ниже точки Кюри, однако, зависимость восприимчивости от температуры изменяется, а сама восприимчивость начинает зависеть от напряженности поля. У антиферромагнетиков ( в) также имеется характеристическая температура Гн, называемая точкой Нэеля. [56]
Очень значительные успехи были достигнуты в расчетах вос-приимчивостей по методу аддитивности из так называемых постоянных Паскаля. Тот факт, что такие расчеты возможны, наводит на мысль, что диамагнетизм не зависит от физического состояния вещества. Однако переохлаждение даже до стеклообразного состояния не вызывает заметного уменьшения диамагнетизма. Если результаты Оксли верны, то становится трудно понять успехи паскалевских постоянных. Тем не менее, Кабрера и Фаленбрах подтверждают результаты Оксли, а в некоторых случаях находят несколько большие изменения при кристаллизации. Они указывают, что для многих диамагнитных веществ зависимость восприимчивости от температуры может быть представлена кривой вида, показанного на фиг. Восприимчивость твердого вещества существенно не зависит от температуры вплоть до области, близкой к точке плавления, где она быстро возрастает по мере плавления вещества, но не достигает своего нормального для жидкостей значения до гех пор, пока температура не превысит на несколько градусов точку плавления. Этот эффект наблюдается как при переходе от твердого состояния к жидкому, так и при обратном переходе. [57]