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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 【求助】关于材料的有效磁矩
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romanfei

金虫 (小有名气)

[交流] 【求助】关于材料的有效磁矩

我测量了一种材料的磁化率曲线，这种材料中含正三价的铁离子。
通过拟合高温顺磁态可以计算出材料的实验有效磁矩。
但是当我与理路计算的有效磁矩想对比时，发现实验的磁矩低于Fe3+的高自旋状态（S=5/2），但是高于Fe3+的低自旋状态（S=1/2）.
查了些文献，现在有些弄不懂，大家给点建议。
Fe3+有中间自旋状态S=3/2的吗？
谢谢
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1楼 2010-03-18 13:56:34
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hawkchai

木虫 (正式写手)
romanfei(金币+3): 2010-03-19 08:28
Fe的轨道磁矩完全消失了吗？
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2楼2010-03-18 17:38:34
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renormalize

木虫之王 (文坛精英)

小木虫反面典型

文献杰出贡献
★
romanfei(金币+3): 2010-03-19 08:28
小木虫:)(金币+1):3q 2010-03-21 15:31
不知道楼主测的是什么化合物。
一般教材中在用分子场处理反铁磁性的时候都是以共线的反铁磁为模型的，如果存在非共线的反铁磁结构（如frustration），教材中的结果可能不适用。我没有算过，只是说有这个可能。
另外Fe+3的自旋是与其晶体场的对称性有关的。
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Anywaythewindblowsdoesn'treallymattertome
3楼2010-03-18 21:23:12
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romanfei

金虫 (小有名气)
理论上Fe3+离子S=5/2的话，有效磁矩为5.92.
而我计算的结果为4.6左右，少了许多，所以感觉有些奇怪。
实验上拟合的有效磁矩是通过拟合高温顺磁态的CURIE-WEISS定律
得到C值，然后计算的。在高温区材料还没有达到磁有序状态，所以自旋之间的
排列方式应该不会对材料有效磁矩的有太多的贡献。
我考虑是不是会存在轨道部分的影响，因为我们在做理论计算有效磁矩是公式中g因子一般取2，是不考虑轨道部分的贡献的。
当轨道部分的耦合效应增强的时候会是g偏离2.这样才有可能是实验和理论的有效磁矩相等。
请大家给点意见
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4楼2010-03-19 08:33:43
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hawkchai

木虫 (正式写手)
romanfei(金币+2):专家您好，能不能根据我最新的回帖再给我点建议呀？谢谢 2010-03-21 09:04
你的这个数值跟Fe2+的值4.9很接近，是不是因为氧含量的原因，Fe有变价？对于Fe3+来说，完全考虑轨道角动量J 跟完全考虑自旋S 所得到的有效磁矩都是5.92， 所以即使有轨道磁矩的贡献，也不能解释这个巨大的差别。
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5楼2010-03-19 10:36:30
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romanfei

金虫 (小有名气)
谢谢你的解释，我也这样考虑过，是否因为O或者Li的非化学配比问题引起Fe的价态的差别。因此我现在正在测量样品的XPS和穆谱。但是穆谱的结果好像是可以证明材料中的Fe的+3价的问题。
还有一种可能性就是在Fe3+离子的自旋状态上，我查了一些文章Fe3+离子存在低自旋状态S=1/2.不知道是否也有S=3/2的时候，如果为S=3/2的话，有效磁矩为4.89，还比较靠谱一点。
您有些什么好的建议呀？我打算测一下EPR，看看材料的g因此到底为多少？
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6楼2010-03-19 11:19:20
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