REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Srebro, ena od žlahtnih kovin ob bakru in zlatu, je v tej trojici edini »normalni« prehodni
element. Medtem ko ima baker rdečkasto obarvanost, zlato rumen sijaj, se srebro ponaša
s svetlo-belim kovinskim leskom in prekaša vse druge kovine v električni in toplotni
prevodnosti ter v reflektivnosti. Poleg običajnega oksidacijskega stanja +1 se lahko srebro
nahaja tudi v precej redkejšem stanju +2. Kation Ag2+, z elektronsko konfiguracijo 4d9 in
enim nesparjenim 4d-elektronom, ima zanimive kemijske in fizikalne lastnosti. Pojavlja se
skoraj izključno v prisotnosti fluora in skupaj tvorita družino spojin, imenovanih
fluoridoargentati(II). Ekstremna občutljivost Ag2+ na vlago zahteva zahtevne tehnike za
delo s temi spojinami, zato je znanih le približno 100 spojin Ag2+, v primerjavi s tisočimi
znanih spojin Ag+.
Fluoridoargentati(II) imajo fascinantne magnetne lastnosti in so bili predlagani kot
analogi kupratom, pri čemer je bilo govora celo o nekonvencionalni superprevodnosti.
Podrobna karakterizacija pa je bila doslej otežena zaradi težav pri pripravi. Trenutno se
te spojine sintetizirajo z dvema pristopoma: z običajno sintezo v trdnem stanju pri
temperaturah nad 350 °C, kar vodi do razpada glavnega reagenta AgF2 in kontaminacije s
sekundarnimi fazami, ter z mokro kemijo, kjer se pa uporablja nevaren brezvodni vodikov
fluorid, kar pa zahteva specializirano opremo in omogoča dostop le do omejenega nabora
spojin. Te omejitve poudarjajo potrebo po sintetičnem pristopu pri sobni temperaturi, ki
bi omogočil pripravo vzorcev brez nečistoč.
S tem namenom se v disertaciji uporabi mehanokemija kot izvedljiva pot sinteze
fluoridoargentatov(II). Mehanokemija deluje pri sobni temperaturi brez uporabe topil,
omogoča natančno kontrolo parametrov mletja in odpira dostop do metastabilnih faz.
Medtem ko je mehanokemija oksidov dobro razvita, je mehanokemija fluoridov še v
povojih, mehanokemija fluoridoargentatov(II) pa je bila pred začetkom tega dela
popolnoma neraziskana.
V prvem delu disertacije je bil mehanokemijski postopek testiran na seriji MAgF4 (M
= Ba, Sr, Hg, Ca, Cd), pri čemer so bile s sinhrotronsko in nevtronsko praškovno difrakcijo
določene strukture in magnetne lastnosti. Optimizirani pogoji so nato bili uporabiljeni za
sintezo fazno čistih alkalnih fluoridoargentatov v serijah MAgF3 and M2AgF4 (M = Na, K,
Rb, Cs), kar je omogočilo temeljito karakterizacijo. Mehanokemija je nadalje omogočila
odkritje novih faz, vključno z NaAgF3, Ag2F3, Ag3F4, Ag3YF8, in Ag3BiF8; njihove strukture
so bile določene z tridimenzionalno elektronsko difrakcijo in dopolnjene s sinhrotronsko in
nevtronsko praškovno difrakcijo. Magnetne študije so razkrile antiferomagnetizem in
feromagnetizem, pri nekaterih spojinah pa so se pojavile magnetne lastnosti, ki so se
razlikovale v odvisnosti od načina sinteze.
Ta disertacija dokazuje, da je mehanokemija učinkovit pristop za odkrivanje novih faz
fluoridoargentatov(II) in za poglabljanje razumevanja njihovih strukturnih in magnetnih
lastnosti. Delo postavlja temelje za nadaljnje raziskave kationa Ag2+, ki bi lahko v prihodnje
privedle tudi do odkritja nekonvencionalne superprevodnosti v tej družini spojin.