Кристалічне поле
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Кристалічне поле

Кристалічне поле , внутрішньокристалічне поле, електричне поле, що існує усередині кристалів. Рідше До. п. називають магнітне поле, що також утворюється усередині деяких кристалів. На коротких (порядку міжатомних) відстанях позитивні і негативні заряди усередині кристала не компенсують один одного і створюють електричні поля. Напруженість електричного поля в кристалах може досягати значень ~ 10 8 в/см і більш.

  Поняттям До. п. користуються при розрахунках енергетичного спектру парамагнітних іонів в іонних кристалах і комплексних з'єднаннях . В цьому випадку електричне До. п. називають полем лігандов. До. п. називається слабким середнім або сильним, якщо енергія взаємодії електронів парамагнітного іона з До. п. менше, порівнянна або більше енергії спін-орбітальної взаємодії або електростатичної взаємодії електронів між собою. Для розрахунків До. п. часто користуються наближенням точкових зарядів, коли реальні розміри іонів, атомів або їх груп не враховуються і вони розглядаються як точкові заряди або електричні диполі, що знаходяться у вузлах кристалічної решітки . Потенціал До. п. володіє симетрією, що визначається симетрією кристалів . Величина і симетрія електричних До. п. в даній точці кристала залежать від симетрії оточення цієї крапки і від деформацій в зразку, що виникають, наприклад, під впливом зовнішніх дій, від наявності домішок, дефектів і електричної поляризації кристала. До. п. безперервно вагається в невеликих межах відносно свого середнього значення відповідно до коливаннями кристалічної решітки .

  Електричне До. п. досліджують оптичними і радіоспектроскопічними методами [ електронний парамагнітний резонанс (ЕПР), ядерний магнітний резонанс (ЯМР) і ядерний квадрупольний резонанс (ЯКР)]. Для оцінки величини і визначення локальної симетрії До. п. оптичними методами і методом ЕПР в діамагнітний кристал (матрицю) часто вводять невеликі кількості парамагнітних іонів, які використовуються як «атомні зонди». Дослідження величини і симетрії До. п. дозволяє вивчити структуру твердих тіл і енергію взаємодії іонів з кристалічним оточенням. Такі діамагнітниє матриці з домішкою парамагнітних іонів є основою твердотілих лазерів і квантових підсилювачів СВЧ(надвисокі частоти).

  Магнітні До. п., значні по величині, виникають в кристалах, що містять парамагнітні іони і атоми. Розрізняють надтонкі і дипольні магнітні До. п. Надтонкі поля (10 5 —10 6 е ) обумовлені т.з. надтонкою взаємодією магнітних моментів ядер і їх електронного оточення і спостерігаються в основному на ядрах магнітних іонів. Дипольні магнітні поля створюються в навколишньому просторі парамагнітними іонами як і звичайними магнітними диполями. Найбільші значення дипольних полів 10 3 —10 4 е, на відстанях від магнітного іона ~10 -8 див. Ці значення полів характерні для магнітоупорядоченних кристалів. У ін. випадках магнітні поля швидко флуктуїруют під дією теплових коливань і їх середні значення близькі до нуля. Магнітні До. п. в кристалах досліджуються методом ЯМР і за допомогою Мессбауера ефекту .

 

  Літ.: Бальхаузен До., Введення в теорію поля лігандов, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964; Вонсовський С. Ст, Магнетизм, М., 1971; Турів Е. А., Петров М. П., Ядерний магнітний резонанс у ферро- і антіферро-магнетіках, М., 1969.

  М. П. Петров.