ИСТИНА

В работе предложен подход к получению новых моноионных магнитов, создавая парамагнитные центры в кристаллической решетке устойчивых неорганических соединений, в которых ионы переходного металла находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга в диамагнитной и диэлектрической матрице, чтобы исключить межионные магнитные взаимодействия. Было установлено, что фосфаты щелочнозмельных металлов со структурой гидроксиапатита могут весьма эффективно выступать в качестве матрицы для подобных магнитов. Высокотемпературный синтез фосфатов-апатитов в присутствии оксидов 3d-металлов приводит к внедрению ионов 3d-металлов в тригональные каналы кристаллической решетки апатита с образованием диоксометаллат-анионов. В частности введение меди приводит к возникновению линейного парамагнитного диоксокупрат(III)-иона, а при внедрении кобальта образуется изогнутый диоксокобальтат(II)-ион. Сильное аксиальное кристаллическое поле создает большую магнитную анизотропию, характеризующуюся величинами расщепления основного электронного состояния в нулевом поле от десятков до сотен см-1. В результате возникает энергетический барьер перемагничивания для отдельного парамагнитного центра, приводящий к существенному замедлению релаксации намагниченности. Полученные величины Ueff для диоксокупрат(III)-иона возрастают при переходе от бариевого к стронциевому и далее кальциевому апатиту и достигают порядка 100 см-1. В кобальтсодержащих апатитах наблюдаются два вида магнитных центров. Достигнутые величины Ueff являются одними из самых высоких среди всех известных соединений 3d-металлов. Вместе с тем полученные апатиты обладают гораздо большей химической и термической устойчивостью по сравнению со всеми другими соединениями, проявляющими свойства мономолекулярных магнитов.