7-maruza: Antiferromagnetiklar kristall tuzilishi va ularning xossalari

7-maruza: Antiferromagnetiklar kristall tuzilishi va ularning xossalari
1.Antiferromagnetirlarning kristall tuzilishi MnO misolida. Magnit dipollari o’rtasidagi o’zaro ta’sirning xarakTeriga qarab, tashqi magnit maydon bo’lmaganda ham qo’shni atomlarning magnit momentlari ko’p sondagi atomlarning bir -biriga nisbatan oriyentasiyasini qarama -qarshi yo’nalishda hosil qilishi mumkin. Kristall ikkita magnit panjarasidan iborat bo’ladi, bir-birining ustiga qo’yilgan, ularning har birida barcha dipollar paralLel yo’nalgan, faqat oriyentasiyasi u yoki bu panjarada qarama-qarshi bo’ladi. Bunday kristalning yig’indi magnitlanishi nolga Teng, tashqi magnit maydoni nisbatan kichik bo’lgan kuchsiz magnitlanishni hosil qiladi. Bunday kristalga antiFerromagnitlar Deyiladi.

• 
  MnO kristal panjarasi va spinlari oriyentasiyasi
  
• 
  Mn(2+)ionining qarama qarshi yo’nalgan magnit momentlari bir birini komPensasiyalaydi
  
• 
  Mn(2+) dagi 3d va O(2-) 2p qo’shni eLektronlarning joylashuviva spinlari oriyentasiyasi
  
• 
  Orbitalarning bir birini qoplashi spinlarning antiparallel oriyentasiyasiga olib keladi.
  

Kubik tuzilishli antiferromagnit moddalar, masalan margaNes oksidida, uning tuzilishi 1rasmda ko’rsatilgan Mn2+ metall ionlari doimiy magnit moMentiga ega bo’lib, panjarada O2- kislorodning nomagnit ionlari bilan navbatlashib o’rin egallaydi. Har bir Metall ionining eng yaqin qo’shnisi kislorod ioni bo’ladi. Bu xususiy holda kislorodning har bir ioni 6 ta Metall ionlari bilan o’rab olingan bo’ladi. Metall ionlari o’rtasida to’g’ridan-to’g’ri almashinish o’zaro ta’sirlari bo’la olmaydi, chunki yaqin Mn2+ ionlari 3d-yelektronlarining orbital to’lqin funksiyasi (2rasm) qoplanmaydi. Buning o’rniga Mn2+ va O2- ionlari to’lqin funksiyalari qoplanishi o’rinli bo’ladi.Bu yerda o’zaro ta’sir Bilvosita almashinuvchi o’zaro ta’sirdan iborat. Bunda kislorod ioni bitta juftlashmagan eLektron bilan birgalikda uyg’ongan holatda qoladi, bu esa uning paramagNetizmini ifodalaydi va margaNesning boshqa ioni bilan GeyZenBerg almashinuv o’zaro tasirini amalga oshishini taminlaydi, bu oldingi ma’ruzalarda FerromagNetizm holi uchun tushuntirib Berilgan. Ammo kislorodning p-yelektroni va margaNes ioni o’rtasidagi almashinuv o’zaro ta’sir (rasmdagi) kuchli bo’lsa, u holda u antiferromagnit bo’lishi mumkin. Uyg’ongan holatning oddiy holi unda kislorod ionining bitta p-yelektroni qo’shni margaNes ioniga o’tadi, bunda u o’zi bilan margaNes ioni magnit momentini antiparalLel joylashishini taminlaydi

ELektron qobig’i qisman elektronlar bilan to’lgan (masalan 3d yoki 4f ) metallarda kompensasiyalanmagan spin magnit moMentlar hosil bo’lishini Xund qoidasi orqali tushuntirish mumkin. Xund qoidasiga to’lmagan qobiqdagi eLektronlar spini har doim bir-biriga nisbatan shunday tartiblanadiki, ularning harakat miqdor momenti va magnit momenti qiymati eng katta erishishi (bo’lishi) Kerak.
Masalan d qobiqda 10 ta eLektron bo’lishi mumkin: