Книгата дава една дос­татъчно изчерпателна първа представа за проблемите и възмож­ностите на магнитохимията на твърдите съединения на преходни­те елементи и редките земи, като може да служи и за ръковод­ство при интерпретиране на магнитните свойства (магнитната въз­приемчивост) чрез познати и полезни за химика величини и ха­рактеристики.

Симеон Ангелов  |  Димитър Механджиев  (автори)

Мека корица, среден формат  |  236 стр.  |  262 гр.

(неизползвана, здрава и чиста отвътре, отчислена от библиотека книга - без заглавна страница, прегънат ъгъл на задната корица)

*

ПРЕДГОВОР

Съвременните изследвания в областта на химията, включително и на химията на твърдото тяло, са немислими без използуването на най-различни физични методи. Едно важно предимство, което ко­ренно ги отличава от химичните, е това, че добитата с тяхна по­мощ информация се получава в повечето случаи без предизвиква­не на изменения в състава или структурата на изследвания обект. С това предимство се характеризират и магнитните методи, пора­ди което   са намерили най-широко приложение.

Под магнитни методи разбираме методите за изследване (из­мерване) реакцията на веществата при поместването им в магнит­но поле. Ако това поле е постоянно във времето, определя се т. нар. статична магнитна възприемчивост, чиито знак и големина зависят непосредствено от химичния състав и типа на химичната връзка между атомите на изследваното вещество. Ако наред с постоянното магнитно поле е приложено и променливо магнитно поле, измерва се поглъщането на електромагнитната енергия от електроните или ядрата, което също носи информация за тяхното обкръжение, т. е. за химичната връзка. В първия случай говорим за статични (класически) магнитни методи, а във втория — за ре-зонамсни, електроннорезонансни или ядренорезонансни магнитни методи. От казаното дотук следва, че ако познаваме връзките между магнитните характеристики, и., химичните свойства на даден обект, то можем да съдим за последните по данните от опитно определените магнитни параметри. На тази основа се изгражда магнитохимията — раздел от физикохимията, който изучава връз­ката между магнитните и химичните -свойства.

В първия етап на своето развитие магнитохимията е имала по-тясно поле на приложение. С въвеждането на по-новите резо-нансни методи нейните възможности значително се разширяват. В резултат на това статичните магнитни методи почти престанаха да се прилагат при изследването на някои обекти, върху които най-напред са били изпробвани. Така например при изучаването на органичните съединения сега най-голямо змачание имат резонанс-ните методи. От друга страна обаче, развитието на теорията на магнетизма и на квантовата химия разшириха отново през послед­ните десетилетия възможностите на „класическите" статични методи. Това се отнася особено за неорганичните съединения на преходни­те и редките земни елементи, които се характеризирате незапълнени с електрони d- или f-подслоеве на електронната обвивка. Оказва се, че измерването на магнитната възприемчивост в широк темпе­ратурен интервал може да даде богата информация за електрон­ния и пространствения строеж, която не може да бъде получ -на по друг начин.

Основаната върху измерването на магнитната възприемчивост магнитохимия е дисциплина, която се намира в oбластта на при­покриване между физиката и химията. Ето защо при опитите за нейното излагане в монографичен труд или учебник възникват ре­дица противоречия, най-същественото от които е между необхо­димостта от развиването на доста сложен теоретичен апарат за пресмятането на магнитната възприемчивост и нуждата от изра­ботването на достатъчно обозрима схема от връзки между маг­нитните параметри и параметрите (инде сите) иа електронната структура, която да служи на химиците в техните ежедневни из­следвания или при четенето на специалната литература. Прегле­дът на различните книги по магнетизъм или магнитохимия показ­ва, че това противоречие фактически не е намерило разрешение в рамките на един отделен труд. Съществуват прекрасни моно­графии, в които е разработена квантовомеханичната теория на магнитната възприемчивост и са показани етодите за нейното пресмятане за различни модели на твърдото тяло [1, 2, 3, 4]. Те­зи монографии са написани от висококвалифицирани специалисти със солидна подготовка по квантова механика, чието занимание е развиването на теорията. Има и „междинни" монографии, в които наред с по-елементарно изложената теория се дават и ре­дица примери за нейното приложение в конкретните изследвания на химичната връзка по магнитните свойства [5, 6, 7, 8, 9]. Поз­нат е и трети подход: да се излагат експерименталните резул­тати за магнитната възприемчивост и магнитните свойства на различни класове от химични съединения, като се търсят полезни корелации [10, 11].

Фактически нерешен остава въпросът за написването на ли­тература за всекидневна употреба от изследователи, за които магнитният метод е един от многото методи за изследване на веществата. За тяхно наше мнение е полезно да имат ръководство, в което ударението не се слага върху това, как дадено уравнение или формула са получени, а как могат да се използуват и каква ин­формация посят*. Броят на възможните обекти, поддаващи се на маг-нитохимично изследване, е голям, а и магнитните методи са ня­колко. Така че предлаганата от нас книга решихме да посветим на възможностите на статичния магнитен метод за изследване на електронния и пространствения строеж на твърдите съединения на преходните и редкоземните елементи. При този избор се ръ­ководехме от следните съображения: първо, както подчертахме и по-горе, при изучаването на тези вещества статичният магнитен метод е изключително мощен и, второ, те като носители на ре­дица специални свойства играят особено важна роля в съвремен­ната промишленост и техника: електроника, ракетостроене, катализ и др. За постигане на формулираната цел приехме следния прин­цип ка систематизиране и излагане на материала: първо — дефинират се магнитните характеристики на твърдите тела и в частност магнитната възприемчивост; второ — разглежда се най-подходя­щият за описанието на свойствата на избраните съединения фи­зичен модел и се въвеждат параметрите, които в неговите рамки характеризират електронната структура, и, трето — привеждат се и се обсъждат формулите, които свързват тези параметри в раз­личните групи от частни случаи с величините, определящи харак­тера на магнитната възприемчивост. (Много често получени-ните връзки не могат да се изразят като количествени зависи­мости и информацията за електронния или пространствен строеж е качествена.)

Надяваме се, че в този вид предлаганата книга дава една дос­татъчно изчерпателна първа представа за проблемите и възмож­ностите на магнитохимията на твърдите съединения на преходни­те елементи и редките земи, като може да служи и за ръковод­ство при интерпретиране на магнитните свойства (магнитната въз­приемчивост) чрез познати и полезни за химика величини и ха­рактеристики.

Тук бихме искали да изразим нашата благодарност към акад. проф. Г. Близнаков, който не само ни насочи към магнито­химията, но с внимание и интерес участвува и подкрепя изследва­нията в тази област. Признателни сме и на всички колеги, на първо място на др. Екатерина Жечева, които ни помогнаха при офор­мянето на книгата.

София, 15 ноември 1978 г.                                                                    

От авторите

Донякъде такъв характер има цитираната вече монография на Дж. Гудинъф (9), а така също неговият монографичен обзор [12].

**