叶蜡石、滑石及相关硅酸盐的性质研究
1. 磁化率各向异性的测定
晶体因振荡引起的透射光强度变化可用于监测振荡情况,对于给定磁场,可测量振荡周期 $\tau$。然后根据以下关系确定磁化率的各向异性:
[
\tau = \frac{2\pi I}{N\Delta\chi\cos\theta H}
]
其中,$I$ 是晶体的转动惯量,$\theta$ 是磁场 $H$ 与单晶 [001] 轴在基面投影之间的夹角。$\tau$ 与 $H^{-1}$ 呈线性变化。通过该方法测定的 $\Delta\chi$ 值为 $8.8\times10^{-8}$ emu/cm³。
分子的抗磁化率通常计算为分子式中各个化学键轨道磁化率的总和。假设抗磁各向异性归因于 $MO_6$ 八面体单元中的各个化学键,考虑到单个 $M - O$ 键的抗磁化率是各向异性的,可通过计算每个 $M - O$ 键的张量分量之和来得到分子式的 $\chi$ 张量。由此可得到与键方向平行($\chi_{bd}||$)和垂直($\chi_{bd}\perp$)的磁化率及其各向异性 $\Delta\chi_{bd} = \chi_{bd}|| - \chi_{bd}\perp$,计算得到 $\Delta\chi(calc) = 1.62\Delta\chi_{bd}$。一些硅酸盐的计算 $\Delta\chi_{bd}$ 值与测量的抗磁各向异性通常有较好的相关性,偏差可能归因于以下因素:
- 八面体位置以外化学键的贡献,如四面体 $Si - O$ 键或层间 $OH$ 键;
- $\Delta\chi_{bd}$ 值因键长或 $M$ 位离子种类的差异而变化;
- $O^{2 - }$ 离子