ок обох фаз можна пояснити, якщо припустити освіта двійникової наноструктури. Такі структури часто формуються при кристалізації під дією механічних деформацій в результаті спікання зародків. Крім того, двойникование відбувається при швидкому тепловому розширенні або при нагріванні деформованих кристалів.
Розвиток ефектів колективних перетворень фаз і освіти двійникових наноструктур в розглянутої двофазної железооксідние системі можна пояснити наступним чином. У процесі синтезу наносистеми і відбувається спікання зародків оксиду заліза, що призводить до утворення сильно взаємодіючих кластерів. Сильні межкластерние взаємодії викликають, мабуть, двойникові колективні переходи в наносистемі. У результаті при зміні температури відбувається своєрідний фазовий перехід двофазної гетерогенної наносистеми оксидів заліза в однофазну двойникового наноструктуру, в якій фаза підлаштовується під фазу. При цьому відбувається перенесення електрона від фази на фазу, що проявляється у зростанні ізомерного зсуву. Подібний перехід являє собою нову властивість гетерогенної наносистеми, в якій генератор переходу - кластер, володіє переходом Морина, викликає колективний перехід системи в двойникового наноструктуру.
Умови виникнення та особливості магнітного фазового переходу першого роду в наносистемі аналізувалися нами в рамках термодинамічної підходу. Для ізольованого кластеру була отримана температурна залежність намагніченості (рис. 6):
В
(5)
де - відношення намагніченості М до намагніченості насичення; і функції розміру кластера,-лінійне наближення залежності температури магнітного фазового переходу від деформації., викликаної капілярним тиском, а, поверхневий натяг, N - число атомів в кластері зі спіном 1/2, - об'ємна стисливість, - позитивна константа. p> Як видно з рис.6, зменшення намагніченості із зростанням температури відбувається по-різному в Залежно від розміру кластера (функції). Якщо розмір кластера так великий, що значення, то залежність однозначна і описує перехід другого роду. Якщо ж кластер настільки малий, що, то залежність набуває Z-подібну форму. У цьому випадку при зниженні температури перехід на ніжнююветвь залежності відбуватиметься скачка (див. пунктир на рис. 3), що характерно для фазових переходів першого роду. Якщо позначити температуру переходу, при якій відбувається зміна типу фазовогоперехода,, тобто вважати, то критичний розмір кластера, характерний для даної температури, може бути розрахований за формулою
В
При підвищенні температури кластер, радіус якого, стрибком переходить в парамагнітний стан, тоді як кластер, радіус якого, здійснює перехід другого роду.
Збільшення зовнішнього тиску на p викликає деформацію кластера так, що температура його магнітного переходу зменшується на величину
(6)
Отже, особливі властивості нанокластеров і наносистем є наслідком розмірних ефектів в нанокластери і межкластерних вз...
