Трехвалентный ион - редкоземельный элемент
Cтраница 2
Только детальный анализ энергетических уровней ионов и природы излучения, основанный на большом экспериментальном материале, может дать правильное понимание этих спектров. Полосы ионов редкоземельных элементов с аномальной валентностью подробно не изучались, а немногие исследования, проведенные Мак-Койем по EU [88], обнаружили только широкие диффузные полосы без разрешенной структуры, характерной для полос большинства трехвалентных ионов. Поэтому данная глава будет посвящена обсуждению и объяснению спектров трехвалентных ионов редкоземельных элементов в кристаллах и в растворах. [16]
Энергетические у-ровни ионов, вводимых в кристаллическую решетку в качестве активаторов, значительно отличаются от уровней энергии свободных ионов. Под действием поля кристаллической решетки происходит расщепление, смещение и уширение уровней ионов. На рис. 33.40 показаны энергетические уровни двухвалентных ионов редкоземельных элементов, актиноидов и элементов группы железа, а на рис. 33.42 и 33.43 уровни трехвалентных ионов редкоземельных элементов. [17]
Энергетические уровни ионов, вводимых в кристаллическую решетку в качестве активаторов, значительно отличаются от уровней энергии свободных ионов. Под действием поля кристаллической решетки происходит расщепление, смещение и уширение уровней ионов. На рис. 33.40 показаны энергетические уровни двухвалентных ионов редкоземельных элементов, актиноидов и элементов группы железа, а на рис. 33.42 и 33.43 уровни трехвалентных ионов редкоземельных элементов. [18]
 |
Теоретическая кривая избытка моляльной теплоемкости, вызванного. [19] |
Однако по сравнению с магнитными измерениями измерения удельной теплоемкости могут дать для некоторых веществ-более прямую информацию об энергетических уровнях. Данные по парамагнитному резонансу, особенно для концентрированных солей, иногда трудно интерпретировать из-за того, что линии поглощения слишком широки. Если вещество разбавлено изоморфной диамагнитной солью, то резонансные линии проявляются резче, но распределение уровней может быть иным из-за изменения поля кристалла или лигандов. Хороший пример термодинамического приближения приводится в работе Мейера и Смита [433, 666] по исследованию теплоемкости семи этилсульфатов редкоземельных элементов M ( C2H5SO4) 3 - 9H2O, где М - трехвалентный ион редкоземельного элемента. Среди таких изоструктурных веществ отмечено много случаев, когда имеет место эффект Шоттки. При достаточно низких температурах теплоемкость таких парамагнитных солей, как этилсульфаты редкоземельных элементов, может быть представлена в виде суммы составляющих решетки ( которая грубо подчиняется дебаевскому закону пропорциональности Т3) и магнитной составляющей. Последняя величина обусловлена эффектами взаимодействия электронов со спинами ядер парамагнитных ионов, дипольного взаимодействия таких ионов и, возможно, других типов связи между ионами редкоземельных элементов. [20]
Страницы: 1 2