Магнетохимия — раздел физической химии, изучающий взаимосвязь между магнитными свойствами веществ и их химическим строением, а также влияние магнитного поля на химические свойства веществ (растворимость, реакционная способность и др.).
Одно из направлений магнетохимии — спиновая химия, исследующая влияние спиновых состояний и магнитных взаимодействий на кинетику и селективность химических реакций. Несмотря на малую энергию этих взаимодействий, они могут изменять скорость, направление и состав продуктов реакции (например, через эффекты CIDNP, CIDEP и магнитный изотопный эффект).Бучаченко А. Л., Сагдеев Р. З., Салихов К. М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. — Новосибирск: Наука, 1978.Салихов К. М. 10 лекций по спиновой химии. — Казань, 2000. — 159 с.
Молекулярные магнетики
Одно из современных направлений магнетохимии — изучение и синтез молекулярных магнетиков — веществ, проявляющих магнитные свойства на молекулярном уровне.Coronado E. Molecular magnetism: from chemical design to spin control in molecules, materials and devices // Nature Reviews Materials. — 2020. — Vol. 5. — P. 87–104. DOI: 10.1038/s41578-019-0140-7
Молекулярные магнетики отличаются от классических магнитных материалов низкой плотностью (в 5–7 раз меньше), оптической прозрачностью в видимой и инфракрасной областях спектра, а также диэлектрическими свойствами.
Современные методы позволяют синтезировать в мягких условиях макроскопические объекты (например, монокристаллы) непосредственно из молекулярных компонентов. При этом важны как внутримолекулярные взаимодействия, так и межмолекулярные взаимодействия, обеспечивающие кооперативные свойства материала.
Поскольку молекулы содержат неспаренные электроны (спиновые метки), такие системы относятся к области спиновой химии. Кооперативные магнитные свойства возникают на уровне макроансамбля, а не отдельной молекулы.Baland M. Molecular Magnets. — MDPI Books, 2019. — DOI: 10.3390/books978-3-03921-954-4
Практическое применение
Молекулярные магнетики рассматриваются как перспективные материалы для: магнитной защиты от низкочастотных полей;См. обзоры по low-frequency magnetic shielding с использованием молекулярных материалов (ResearchGate, 2020–2025) лёгких трансформаторов и генераторов; научного приборостроения; криогенной техники; информационных технологий (включая спинтронику); медицины; энергетики.
Томография Томография (от греч. tomos — слой) — метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта путём многократного просвечивания электромагнитным излучением в различных направлениях (до 10⁶ проекций). В медицине применяются магнитно-резонансная томография и компьютерная томография для трёхмерной визуализации внутренних органов.
Примечания
Литература
Вульфсон С. Г. Молекулярная магнетохимия. М.: Наука, 1991. — 262 с. Ракитин Ю. В. Современная магнетохимия / Ю. В. Ракитин, В. Т. Калинников — СПб.: Наука,1994. — 272 с. Магнетохимия координационных соединений: учеб. пособие для вузов / В. В. Зеленцов, А. П. Богданов; М-во высш. и сред. спец. обр. РСФСР ; Моск. физ.-техн. ин-т. — М. : МФТИ, 1982.— 111 с. — Библиогр.: с. 107—108. — 400 экз. Сокольский Ю. М. Омагниченная вода: правда и вымысел / Ю. М. Сокольский — Л.: Химия, 1990. — 144 с. Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии. — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 84 с. Аблесимов Н. Е. Сколько химий на свете? ч. 1. // Химия и жизнь — XXI век. — 2009. — № 5. — С. 49-52.
Категория:Физическая химия Категория:Магнетизм Категория:Химия вещества