КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
внутрикристаллическое
поле, электрическое поле, существующее внутри кристаллов. Реже К. п. называют
также образующееся внутри нек-рых кристаллов магнитное поле. На коротких
(порядка межатомных) расстояниях положит. и отрицат. заряды внутри кристалла
не компенсируют друг друга и создают электрич. поля. Напряжённость электрич.
поля в кристаллах может достигать значений 108 в/см и
более.
Понятием К. п. пользуются при расчётах
энергетич. спектра парамагнитных ионов в ионных кристаллах и комплексных
соединениях. В этом случае электрич. К. п. наз. полем лигандов. К.
п. наз. слабым средним или сильным, если энергия взаимодействия электронов
парамагнитного иона с К. п. меньше, сравнима или больше энергии спин-орбитального
взаимодействия или электро-статич. взаимодействия электронов между собой.
Для расчётов К. п. часто пользуются приближением точечных зарядов, когда
реальные размеры ионов, атомов или их групп не учитываются и они рассматриваются
как точечные заряды или электрические диполи, находящиеся в узлах кристаллической
решётки. Потенциал К. п. обладает симметрией, определяющейсясимметрией
кристаллов. Величина и симметрия электрич. К. п. в данной точке кристалла
зависят от симметрии окружения этой точки и от деформаций в образце, возникающих,
напр., под влиянием внеш. воздействий, от наличия примесей, дефектов и
электрич. поляризации кристалла. К. п. непрерывно колеблется в небольших
пределах относительно своего среднего значения в соответствии с колебаниями
кристаллической решётки.
Электрич. К. п. исследуют оптическими
и радиоспектроскопическими методами [электронный парамагнитный резонанс
(ЭПР),
ядерный
магнитный резонанс (ЯМР) и ядерный квадруполъный резонанс
(Я
КР)]. Для оценки величины и определения локальной симметрии К. п. оптич.
методами и методом ЭПР в диамагнитный кристалл (матрицу) часто вводят небольшие
количества парамагнитных ионов, к-рые используются в качестве "атомных
зондов". Исследование величины и симметрии К. п. позволяет изучить структуру
твёрдых тел и энергию взаимодействия ионов с кристаллич. окружением. Такие
диамагнитные матрицы с примесью парамагнитных ионов являются основой твердотельных
лазеров
и
квантовых усилителей СВЧ.
Магнитные К. п., значительные по величине,
возникают в кристаллах, содержащих парамагнитные ионы и атомы. Различают
сверхтонкие и дипольные магнитные К. п. Сверхтонкие поля (105-106
э) обусловлены т. н. сверхтонким взаимодействием магнитных моментов ядер
и их электронного окружения и наблюдаются в основном на ядрах магнитных
ионов. Диполь-ные магнитные поля создаются в окружающем пространстве парамагнитными
ионами как и обычными магнитными диполями. Наибольшие значения дипольных
полей 103-104 э, на расстояниях от магнитного иона10-8см.
Эти
значения полей характерны для магнитоупорядоченных кристаллов. В др. случаях
магнитные поля быстро флуктуируют под действием тепловых колебаний и их
средние значения близки к нулю. Магнитные К. п. в кристаллах исследуются
методом ЯМР и с помощью Мёссбауэ-ра эффекта.
Лит.: Бальхаузен К., Введение
в теорию поля лигандов, пер. с англ., М.. 1964; Вонсовский С. В., Магнетизм,
М., 1971; Туров Е. А., П е т р о в М. П. Ядерный магнитный резонанс в ферро-
и ан-тиферро-магнетиках, м., 1969.
М. П. Петров.
А Б В Г Д Е Ё 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