Введение
1 Введение 4
1.1 Цель настоящей работы 5
1.2 Задачи 5
1.3 Методы 5
1.4 Научная новизна 6
1.5 Апробация работы: 7
2 Литературный обзор 10
2.1 Особенности кристаллохимии нитратной группы 10
2.2 Основные семейства нитратных комплексов 14
2.3 Методы синтеза нитратных комплексов 16
2.3.1 Синтез с использованием тетраоксида диазота N2O4 16
2.4 Синтез с использованием азотного ангидрида N2O5 19
2.4.1 Синтез нитратных комплексов из азотнокислого раствора в эксикаторе над P2O5 20
2.4.2 Свойства растворов в системе HNO3 – N2O5 – N2O4 и возможность их применения для получения безводных нитратов и нитратных комплексов 22
2.4.3 Другие методы синтеза нитратных комплексов 27
2.5 Кристаллическое строение нитратных комплексов Co, Ni, Cu 31
2.5.1 Комплексы с островным строением 31
2.5.2 Комплексы с протяженной структурой 32
2.5.3 Некоторые перспективные нитратные комплексы с неизвестным строением 44
2.6 Магнитные свойства 45
2.6.2 Обменные взаимодействия [63], [62] 45
2.6.3 Низкоразмерные квантовые магнетики 47
2.6.4 Геометрическая фрустрация 49
2.6.5 Магнитные свойства нитратных комплексов меди (II) и никеля (II) с протяженной структурой 61
2.7 Некоторые методы исследования магнитных свойств 67
2.7.2 Нейтронные исследования. 69
2.7.3 Мюонная спектроскопия 70
2.8 Заключение 72
3 Экспериментальная часть 74
3.1 Исходные вещества и методы исследования 74
3.1.1 Подготовка образцов 75
3.1.2 Рентгеноструктурный анализ (РСА) 75
3.1.3 Рентгенофазовый анализ (РФА) 75
3.1.4 Спектроскопия комбинационного рассеяния 76
3.1.5 ТГА и ДТА 76
3.1.6 Измерение магнитной восприимчивости 76
3.1.7 Измерения теплоемкости 77
3.1.8 Спектроскопия неупругого рассеяния нейтронов 77
3.1.9 Мюонная спектроскопия 77
3.1.10 Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) 77
3.1.11 Рентгеновская спектроскопия поглощения (XAS) 78
3.2 Синтез 78
3.2.1 Получение безводной азотной кислоты 78
3.2.2 Получение оксида азота (IV) 79
3.2.3 Получение оксида азота (V) 79
3.2.4 Синтез нитратометаллатов нитрозония 81
3.2.5 Синтез несольватированных нитратов TM(NO3)2, TM= Co, Ni, Cu 97
3.2.6 Получение нитратных комплексов 4f-элементов 102
3.2.7 Растворение металлов в N2O4 в среде ионных жидкостей 105
3.3 Физические измерения 109
3.3.1 Проведение физических измерений NO[Cu(NO3)3] 109
4 Обсуждение результатов 111
4.1 Стратегия поиска нитратов с протяженной структурой 111
4.1.1 Сопоставление методов синтеза НК с протяженной структурой, применявшиеся в работе 112
4.1.2 Оптимизация состава реакционной смеси N205+ HN03 + N204 117
4.1.3 Синтез с использованием ионных жидкостей 121
4.2 Рентгеноструктурные исследования 123
4.2.1 Кристаллическое строение нитратометаллатов нитрозония NO[M(N03)3] (гдеМ=№, Со) 123
4.2.2 Кристаллическое строение новой модификации безводного нитрата меди у-Си(Ш3)2 130
4.2.3 Кристаллическое строение Gd(N03)33H20 135
4.2.4 Кристаллическое строение NO[BF4] 137
4.2.5 Кристаллическое строение (W/w)2[Cu2(CF3COO)6] 138
4.3 Магнитные исследования нитратных комплексов с протяженной структурой 141
4.3.1 Магнитные свойства NO[Cu(N03)3] 141
4.3.2 Магнитные свойства Ni(N03)2 146
4.3.3 Безводный нитрат кобальта 150
4.3.4 Нитратоникелат рубидия Rb3[Ni2(N03)7] 152
4.3.5 Нитратоникелат нитрозония NO[Ni(N03)3] 156
4.3.6 Оксонитрат празеодима 157
4.4 Взаимосвязь кристаллического строения и магнитных свойств для нитратных комплексов с
протяженным строением 159
4.4.1 Взаимосвязь строения нитратных цепей, встречающихся в нитратных комплексах меди(П) и никеля(П) и характера обменного взаимодействия в таких цепях 160
4.4.2 Другие структурные критерии 163
4.4.3 Сравнение протяженных нитратных комплексов с другими соединениями со сходной геометрией лиганда 165
4.4.4 Примеры использования кристаллохимических критериев для оценки характера обменного взаимодействия в соединениях с оксоанионными мостиками 167
4.4.5 Полученные в работе нитратные комплексы как перспективные магнетики 168
5 Результаты работы и выводы 170
6 Список использованной литературы 171
