- обнаружено в 1952.Актинидные магнетики - кристаллич. магнетики (металлы, сплавы, соединения), а также аморфные магнетики
,содержащие элемент из ряда акти-нидов (актиноидов): Ac, Th, Pa, U, Np,
Pu и др. В более узком смысле А. м.- вещества, содержащие актинид и
обладающие магн. упорядочением (ферро-, ферри- и антиферромагнетизмом).
Первое магнито-упорядоченное актинидное соединение - ферромагн.
тригидрид урана - обнаружено в 1952.
Природа магнетизма
актинидов и их соединений. Магн. момент атомов актинидов обусловлен
частичной незаполненностью их электронной 5f-оболочки. Эта оболочка (ср.
радиус 0,7 
) более протяжённа, чем частично заполненная 4f-оболочка атомов редкоземельных элементов (ср. радиус 0,5
), но имеет меньшие размеры, чем неполностью заполненная 3d-оболочка атома элементов группы железа (ср. радиус 0,8-0,9
).
Т. о., актиниды занимают промежуточное положение между редкоземельными
элементами, магнетизм к-рых хорошо описывается моделью локализованных
4f-электронов (см. Редкоземельные магнетики)и металлами группы железа, в магнетизме к-рых существ. роль играют эффекты, обусловленные коллективизацией 3d-электронов (см. Ферромагнетизм ).В актинидных соединениях при достижении нек-рого критич. расстояния между соседними атомами актинида в кристаллич. решётке (для соединений урана
, нептуния
, плутония
) происходит Momma переход
5f-электронов из коллективизированного в локализованное состояние. В
результате магнитоупорядоченными, как правило, являются соединения
актинидов, у к-рых расстояние между соседними атомами актинида
, а в соединениях, где
, имеют место Паули парамагнетизм (рис.) и сверхпроводимость.
Зависимость температуры Т магнитного упорядочения от расстояния между ближайшими атомами урана в кристаллической решетке соединений урана; 
- ферромагнетики,
- антиферромагнетики, 
- парамагнетики (температура магнитного упорядочения отсутствует).
Магнитные свойства актинидов. В элементах
Ра, U, Np и Pu 
, поэтому 5f-электроны в них коллективизированы. Т. к. плотность состояний 5f-электронов
на ферми-уровне невелика и критерий зонного
ферромагнетизма не выполняется (см. Зонный магнетизм ),эти металлы являются
обменно-усилен-ными зонными парамагнетиками е магн. восприимчивостью 
=
(2-7)*104 см3/моль. С увеличением ат. номера актинида
радиус 5f-оболочки уменьшается, и, начиная с Am, 5f-электроны в атомах
можно рассматривать как локализованные. В Am осн. состояние 5f6 является
немагнитным (полное квантовое число J=0), и этот металл обладает ванфлековски.п
парамагнетизмом. 
=
Сm с гексагональной кристаллич. структурой переходит в антиферромагн. состояние
ниже 52 К, 
=Сm с
кубич. кристаллич. структурой ниже 205 К, является либо ферримагнетиком, либо
имеет неколлинеарную магн. структуру.
При низких температурах 
становится антиферромагнитным (по разл. данным его температуpa Нееля 
22-34 К), 
ниже
51 К переходит к ферромагн. состоянию. В 
-модификациях
Bk и Cf, а также в Es магн. упорядочения не обнаружено. Приведённые данные предварительны,
т. к. исследования магнетизма трансурановых элементов затруднены их высокой
радиоактивностью. Сведения о магнетизме тяжёлых актинидов Fm, Md и т. д. отсутствуют.
Магнетизм соединений, содержащих актиниды. Свойства магнитоупорядоченных
соединений актинидов исключительно разнообразны. Обычно рассматривают
две разл. группы А. м.:
1. Соединения с коллективизированными 5f-элект-ронами (для них, как правило, 
), в ряде случаев они содержат наряду с актинидами переходные
d-металлы. Для этих магнетиков характерна малая по сравнению с
рассчитанной в приближении локализованных магн. моментов величина намагниченности
насыщения, подавление ферромагнетизма при наложении умеренного
всестороннего давления, большая величина коэф. электронной теплоёмкости,
отклонения от Кюри - Вейсса закона для парамагн. восприимчивости и т. д. Примеры зонных актинидных магнетиков: интерметаллические соединения типа АnМ2 (где An - U, Np, Pu; М-переходной металл группы железа), UPt, NpRu2, NpOS2 и т. д.
2. Соединения с почти локализованными 5f-электронами. У А. м. такого типа величины магн. моментов в магнитоупорядоченном состоянии близки к теоретически рассчитанным, выполняется закон Кюри - Вейсса для парамагн. восприимчивости, наблюдаются гигантские значения магнитной анизотропии и магнитострикции. Характерными для актинидных антиферромагнетиков являются сложные магнитные атомные структуры (геликоидальные, типа спиновой волны, неколлинеарные структуры и т. д.), переходы между разл. магн. структурами при изменении температуры.
Предпринимались попытки описать магнетизм
соединений с лёгкими актинидами (на основе аналогии с редкоземельными магнетиками)
в модели полностью локализованных 5f-электронов, обменное взаимодействие между
к-рыми осуществляется через электроны проводимости (см. Косвенное обменное
взаимодействие). Однако исследования монопниктидов с хим. ф-лой АnХ (X -
N, Р, As, Sb, Bi) и монохаль-когенидов AnY (Y - S, Se, Те) урана, нептуния и
плутония (эта группа соединений изучена наиб. подробно) показали, что в них
5/-электроны не локализованы полностью и существенны эффекты перекрытия 5f-
и 6d-орбиталей актинида, приводящие к возникновению сильноанизотропного обменного
взаимодействия. Альтернативным механизмом, привлекаемым для объяснения магн.
свойств моносоединений лёгких актинидов, является механизм смешивания 5f-электронов
атома актинида с р-состояниями второго компонента (S, Se и др.).
Магн. свойства ряда А. м. приведены в табл.
Магнитные свойства некоторых актинидных магнетиков
|
Соединения |
Тип кристаллич. структуры |
температуpa магн. упорядочения,
К |
Магн. момент в упорядоченном
состоянии,mБ |
Эфф. магн. момент в парамагн.
состоянии,mБ |
Тип магн. упорядочения |
|
UFe2 |
MgCu2 |
170 |
0,6 |
2,0 |
ФМ |
|
NpFe2 |
500 |
2,7 |
? |
ФМ |
|
|
PuFu2 |
600 |
? |
? |
ФМ |
|
|
AmFe2 |
350-400 |
3,3 |
? |
ФМ |
|
|
UO2 |
CaF2 |
30,8 |
1,8 |
3,8 |
АФМ |
|
NpO2 |
25 |
R0,01 |
2,95 |
АФМ |
|
|
PuO2 |
|
|
- |
ПМ |
|
|
AmO2 I |
8,5 |
? |
1,32 |
АФМ |
|
|
BkO2 |
3 |
? |
7,66 |
АФМ |
|
|
UN |
NaCl |
52 |
0,75 |
3,1 |
АФМ |
|
NpN |
87 |
1,4 |
2,4 |
ФМ |
|
|
PuN |
13 |
<0,3 |
1,5 |
АФМ |
|
|
AmN |
- |
- |
1,4 |
ПМ |
|
|
CmN |
109 |
? |
? |
ФМ |
|
|
UAs |
NaCl |
124; 62 |
1,92 |
3,4 |
АФМ (2 структуры) |
|
NpAs |
172; 155; 142 |
2,5 |
2,6 |
АФМ (3 структуры) |
|
|
PuAs |
129 |
0,35 |
0,97 |
ФМ |
|
|
AmAs |
13 |
? |
1,1 |
АФМ |
|
|
CmAs |
140 |
? |
6,6 |
ФМ |
|
|
|
BiF3 b-W |
182 |
0,9 |
2,8 |
ФМ |
|
|
168-174 |
0,9-1,2 |
2,44 |
ФМ |
|
|
UPt |
CrB |
27 |
? |
? |
ФМ |
|
PuPt |
19 |
0,22 |
? |
ФМ |
В табл. приняты следующие обозначения: ФМ - ферромагнетик, АФМ -
антиферромагнетик, ПМ - парамагнетик; ? -данных нет; значение магн.
момента (в магнетонах Вора 
)дано на формулу (UFe2 и т. д.).
P. 3. Левитин
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
-UH3
-UH2