Über das magnetische Verhalten von Vanadium-, Titan- und Chromalumen

Wie Siegert gezeigt hat, erfordert die Tatsache, dass die Suszeptibilitäten sowohl von Titan- als auch von Vanadiumalum der "spin-only"-Formel entsprechen, dass das Verhältnis des vierten zum zweiten Ordnungsteil des nichtkubischen Teils des kristallinen Potentials einen bestimmten kritischen Wert hat. Die vorliegende Arbeit untersucht, ob ein solches Verhältnis resultieren kann aus (I) dem direkten Einfluss der "entfernten" Ladungen, d.h. den Atomen, die weiter entfernt sind als die sechs Wasser, die den paramagnetischen Ion unmittelbar umgeben, (II) der indirekten Wirkung der entfernten Atome in der Verzerrung oder Polarisation des Wasserclusters, sodass es nicht mehr oktahedral ist, oder (III) dem Jahn-Teller-Effekt, wobei die Entartung des Kations Auswirkungen auf die Anordnung der umgebenden Wasser hat, sodass diese nicht kubisch gruppiert sind. Es wird geschlossen, dass (I) keine ausreichend große Teilung ergibt. Dass der Mechanismus (III) allein nicht wirksam sein kann, zeigen Gorters Entspannungsversuche sowie das Vorhandensein einer kleinen Teilung des grundlegenden Quartetts von Chromalum, die nicht auf (III) zurückzuführen sein kann, aber durch adiabatische Demagnetisierungsversuche aufgedeckt wird. Andererseits gibt (II) ein Verhältnis von vierten zu zweiten Ordnungsteilen von der richtigen Größe und dem richtigen Vorzeichen, und die entsprechenden Abweichungen von der oktahedralen Symmetrie im Wassercluster müssen nicht groß genug sein, um den Röntgendaten zu widersprechen. Die gesamte Teilung wird erheblich durch die Überlagerung von (III) auf (II) verstärkt. Es ist erfreulich, dass ein Modell gefunden werden kann, das somit die ziemlich besondere Art des kristallinen Potentials liefert, die erforderlich ist, wenn die grundlegenden Orbitale von Titan und Vanadium nicht entartet, sondern trigonal sind, wie durch die Suszeptibilitätsdaten gezeigt. Darüber hinaus wird in Abschnitt IV gezeigt, dass das Modell eine Teilung im Chromalum der Größenordnung 10-1 cm-1 und das von Hebb und Purcell aus der Magnetisierung bei niedrigen Temperaturen abgeleitete Vorzeichen liefert.