Колебательная и ориентационная релаксация в конденсированных ионных системах

• Автор: Алиев, Амиль Ризванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 251 с. : ил.

Глава 1. Исследования колебательной и ориентационной релаксации в конденсированных системах
§ 1.1. Исследования структурно-динамических свойств ионных кристаллов методом колебательной спектроскопии

§ 1.2. Строение ионных расплавов и процессы колебательной и ориентационной

релаксации в них

§ 1.3. Причины, формирующие контуры колебательных линий в спектрах конденсированных сред
§ 1.4. Ширины линий в спектрах ИК поглощения и КР расплавленных солей и процессы колебательной и ориентационной релаксации в них

§ 1.5. Постановка задачи

Глава 2. Методика и техника эксперимента

§ 2.1. Аппаратура и объекты исследования

§ 2.2. Устройства для получения спектров кристаллов и расплавов при высоких

температурах

§ 2.3. Обработка спектральной информации на ЭВМ и методика выделения колебательного и ориентационного вкладов в ширины полос
Глава 3. Процессы молекулярной релаксации в ионных кристаллах
§ 3.1. Особенности колебательной релаксации в бинарных солевых системах
§ 3.2. Факторы, формирующие колебательные спектры перхлоратов
§ 3.3. Исследование спектров КР кристаллического перхлората калия
§ 3.4. Исследование спектров комбинационного рассеяния кристаллических и расплавленных перхлоратов лития и натрия
§ 3.5. Исследование спектров КР кристаллического перхлората цезия
§ 3.6. Сравнительный анализ процессов молекулярной релаксации в перхлоратах щелочных металлов

§ 3.7. Основные результаты и выводы к третьей главе

Глава 4. Динамические процессы в окрестности фазового перехода «кристалл - расплав» в ионных системах
§ 4.1. Температурно-фазовые изменения колебательных спектров тиоцианатов....84 § 4.2. Факторы, влияющие на частоты колебаний аниона SCN” в кристаллических и
расплавленных тиоцианатах
§ 4.3. Колебательная и ориентационная релаксация в тиоцианатах щелочных металлов в области фазового перехода «кристалл - расплав»
§ 4.4. Колебательная и ориентационная релаксация в нитратах двухвалентных металлов в области фазового перехода «кристалл - расплав»
§ 4.5. Колебательная и ориентационная релаксация в перренатах щелочных металлов в области фазового перехода «кристалл - расплав»
§ 4.6. Основные результаты и выводы к четвертой главе
Глава 5. Колебательная и ориентационная релаксация в ионных расплавах
§ 5.1. Колебательная и ориентационная релаксация в расплавах нитратов щелочноземельных и перренатов щелочных металлов
§ 5.2. Проявление процессов колебательной и ориентационной релаксации в спектрах ИК поглощения и KP расплавленных тиоцианатов
§ 5.3. Молекулярная релаксация в краун-эфирных комплексах
§ 5.4. Зависимость процессов молекулярной релаксации от температуры, формы и
зарядового состояния структурных единиц расплава
§ 5.5. Основные результаты и выводы к пятой главе
Глава 6. Компьютерное моделирование процессов колебательной и ориентационной релаксации в ионных системах
§ 6.1. Исследование структурно-динамических свойств расплавленных галогенидов
щелочных металлов методом молекулярной динамики
§ 6.2. Компьютерное моделирование солевых систем с молекулярными ионами
§ 6.3. Метод молекулярной динамики для расплавленных нитратов
§ 6.4. Преобразование Эвальда
§ 6.5. Трансляционное движение катионов и анионов
§ 6.6. Вращательное движение нитрат-иона
§ 6.7. Основные результаты и выводы к шестой главе

Глава 7. Влияние высоковольтного импульсного электрического разряда на колебательную и ориентационную релаксацию в ионных системах
§ 7.1. Влияние высоковольтного импульсного электрического разряда на электропроводность расплавленных электролитов
§ 7.2. Устройство для активации солевых систем высоковольтным импульсным
электрическим разрядом
§ 7.3. Влияние высоковольтного импульсного электрического разряда на колебательный спектр расплавленного электролита
§ 7.4. Колебательный спектр поликристаллического сульфата лития в сильных
электрических полях
§ 7.5. Спектры комбинационного рассеяния расплавов систем К, / ИОз и К,Са
ЫОз - СаГг (тв.) при воздействии импульсного электрического разряда
§ 7.6. Исследование активированного состояния ионных водно-солевых растворов
методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
§ 7.7. Спектры поглощения в УФ- и видимой области водных растворов солей переходных металлов при воздействии импульсного электрического разряда. 197 § 7.8. Основные результаты и выводы к седьмой главе
Глава 8. Колебательная и ориентационная релаксация в межфазной области «металлический электрод - расплавленный электролит»
Основные результаты и выводы
Литература

В свете этих рассуждений, в настоящем параграфе предпринята попытка, проанализировать возможные дополнительные механизмы релаксации колебательных возбуждений в бинарных солевых системах с молекулярными ионами по сравнению с индивидуальными солями [252 - 257].
Все перечисленные выше факторы молекулярной релаксации, имеющие место в индивидуальных солях, актуальны и для бинарных солевых систем. Надо иметь в виду, что в бинарной солевой системе кристаллическая структура исходных солей меняется, и это может сказаться на изменении характеристик соответствующих спектральных переходов. Однако, в бинарных солевых системах, имеющих два сорта молекулярных ионов, возможен еще один релаксационный механизм, если различные молекулярные ионы имеют близкие по частотам внутримолекулярные колебания (ВМК). При этом релаксация колебания v, молекулярного иона одного сорта может сопровождаться возбуждением соответствующего vy колебания молекулярного иона другого сорта, а разница энергий передаваться фононам решетки. Такой межмолекулярный фононный распад реализуется при условиях:
Y/ где т - максимальная частота фононного спектра.
Тогда ширину колебательной полосы бинарной солевой системы можно представить в
виде:
5 = Sdep + 5dd + Sid + Srep + Sres + Simp + Semp + 80r, (3.1.5)
Serap - вклад в ширину спектральной линии за счет процессов межмолекулярного фононного распада колебательно-возбужденных состояний.
Целью данного параграфа является сравнение процессов молекулярной релаксации в бинарных солевых системах, для которых выполняется условие (3.1.4), и в индивидуальных солях, а также выявление возможных дополнительных механизмов релаксации колебательно-возбужденных состояний молекулярных ионов.
В соответствии с целью в качестве объектов исследования выбраны следующие экви-молярные бинарные солевые системы: нитрат калия - сульфат натрия (KNO3 - NazSCU), нитрат натрия - сульфат натрия (NaNC^ - Na^SO^ и нитрат натрия - ацетат натрия (NaN03 -НаСНзСОО). Система KNO3 - Na2S04 приготавливалась смешиванием мелкодисперсного порошка сульфата натрия с расплавом нитрата калия при температуре 620 - 630 К, а затем медленно охлаждалась непосредственно во вращающемся тигле. Системы NaNCb - Na2S04 и NaNCb - NaCHsCOO приготавливались аналогично. При этом температура расплава нитрата натрия составляла 590 - 600 К. Синтез производился в атмосфере сухого аргона в Институте общей и неорганической химии НАН Украины.
В выбранных системах для полносимметричного валентного колебания У|(КОз“)«Ю50-