Определение структуры ближнего окружения атома Ti в стеклах и метамиктовых соединениях на основе фурье-анализа Ti K-XANES спектров

• Автор: Русакова, Елизавета Борисовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Глава 1. ОПИСАНИЕ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ АТОМАМИ В МНОГОАТОМНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ РАСЧЕТЕ К-ХАЕБ СПЕКТОВ
1.1 Приближение учета процессов электронного рассеяния малой кратности атомами вещества
1.2 Построение МТ-потенциала многоатомных систем для расчета К-ХАРБ спектров атомов в исследуемых соединениия

1.3 Получение атомной части сечения фотопоглощения <та,(с)

из экспериментальных Ті К- ХАЫЕБ спектров

1.4 Определение параметров структуры с помощью РЕЕРІТ при использовании Хартри-Фоковских фаз и амплитуд рассеяния
1.5 Комплекс программ для прямого расчета и Фурье-анализа рентгеновских спектров поглощения атомов в веществе
1.6 Выводы

Глава 2. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ Ті К - ХАЫЕБ В

РАЗЛИЧНЫХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

2.1 Ті - и О К-ХАИЕБ спектры кристалла ЗгТіОз

2.2 Определение структурных параметров ближнего окружения атома Ті в кристалле 5гТіОз,с помощью
Ті К-ХАИЕЗ спектра
2.3 Расчет Ті К-ХАЫЕБ спектра в модельном
кристалле СаИБЮ
2.4 Выводы
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛОКАЛЬНОЙ АТОМНОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ К-ХАИЕЗ СПЕКТРОВ
Т1 СОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Определение параметров ближнего окружения атома Т1 в титанитовом стекле и двух модификациях
радиационно-поврежденного кристалла СаТ13Ю5
З.ЗОпределение параметров ближнего окружения атома Т1
в натиситовом стекле
3.3 Выводы
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И НЕОПУБЛИКОВАННЫХ
ДОКУМЕНТОВ (ИСТОЧНИКОВ)

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
XAS или РСП - рентгеновский спектр поглощения;
XAFS - тонкая структура рентгеновских спектров поглощения;
EXAFS - дальняя тонкая структура рентгеновских спектров поглощения; XANES - околопороговая тонкая структура рентгеновских спектров поглощения;
XPS или РЭС-(метод) рентгеноэлектронной спектроскопии;
МТ-(приближение, сфера, потенциал, ноль) muffin-tin;
SS - процессы однократного рассеяния фотоэлектрона;
MS - двух- и трёхкратные процессы рассеяния фотоэлектрона на трёхатомных цепочках.
LRO - процессы однократного рассеяние фотоэлектрона на второй и более далёких координационных сферах;
CN - координационное число;
Ха - (приближение, расчёт) Слэтера;
ХФ-(приближение, расчёт, потенциал, уравнение) Хартри-Фока;
ХЛ - (приближение) Хеддина-Лунквиста;
ДХ - (приближение) Дирака-Хара;
ФТ - прямое преобразование Фурье;
БФТ - обратное преобразование Фурье.
Ryd - Ридберги.
SG - пространственная группа.

функции в околопороговой области расчетов Ті и О K-XANES спектров поглощения кристалла SrTi03 использовалась процедура, описанная в §1.3 Главы 1, позволяющая получать са1 в результате математической обработки экспериментального Ті и О K-XANES спектров исследуемого кристалла.
Для учета теплового атомного движения, каждый вклад в XANES от фотоэлектронного рассеяния на атомных цепочках домножался на фактор Дебая - Вайллера (DW) ехр(-2а2к2). Расчеты Ті и О K-XANES спектров SrTiOj проводились с использованием двух различных значений параметров DW (о2): DW| - для первой координационной сферы вокруг поглощающего атома и DW2 - для более далеких сфер и процессов многократного рассеяния. Справедливость такого приближения подтверждается прямыми расчетами Ті и О K-XANES спектров кристалла SrTi03. Эти расчеты показали, что тонкая структура рассчитанных спектров зависит от величины отношения DWi / DW2 . Используя произвольные единицы для интенсивностей в экспериментальных спектрах, нами использовалось значение параметра DW, =0,007 А2 для первой сферы в SrTi03, близкое к значению параметра DW|, которое использовалось для расчета комплексных оксидов в работе [59], а величина параметра DW2 бралась — в 1,5 раз больше.
На рисунках 2.1 и 2.2 представлено сопоставление экспериментальных Ті и О K-XANES спектров кристалла SrTi03 с соответствующими теоретическими сечениями поглощения, рассчитанными в приближении рассеяния малой кратности на двух- и трехатомных цепочках, начинающихся на ионизируемом атоме. Сопоставление спектров выполнено по описанной выше схеме с использованием величины Ем-^4953 eV. Анализ «эмпирических правил отбора», полученных в ходе расчета исследуемых XANES спектров показывает, что для описания экспериментальных спектров необходимо