ЭПР-спектроскопия ближнего порядка и его нарушений в кристаллических и стеклообразных твердых телах

• Автор: Клява, Янис Густавович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Рига
• Количество страниц: 438 c. : ил

ГЛАВА I. ШИЖНИЙ ПОРЯДОК И ЕГО НАРУШЕНИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

1.1. Структура твердых тел, дальний и ближний порядок. Виды нарушений ближнего порядка

1.2. Экспериментальные данные о нарушениях

ближнего порядка в твердых телах

1.2.1. Дискретные нарушения ближнего порядка

1.2.2. Континуальные нарушения ближнего

порядка
1.3. Резюме

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СПЕКТРОВ ЭГ1Р НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

2.1. Исследование структурной неупорядоченности методом ЭПР (литературные данные)

2.1.1. Неоднородное уширение линий ЭПР

2.1.2. Проявления структурной неупорядоченности в спектрах хаотически ориентированных парамагнитных центров
2.2. Принципы анализа спектров ЭПР с распределенными параметрами спин-гамильтониана
2.2.1. Общее выражение формы спектра ЭПР в неупорядоченном твердом теле
2.2.2. Формирование сингулярностей спектров ЭПР парамагнитных центров в случайном окружении.'
2.3. Методика параметризации спектров ЭПР неупорядоченных твердых тел
2.4. Резюме

ГЛАВА 3. ПОЛИТИПЙЗМ АТОМАРНЫХ ЦЕНТРОВ МЕДИ И СЕРЕБРА В КРИСТАЛЛАХ
3.1. Различные типы атомарных центров, образуемых элементами группы 1В (литературные данные)
3.2. Атомарные центры меди и серебра в кварце
3.2.1. Результаты экспериментов
3.2.2. Параметры спин-гамильтониана различных
О о
типов центров Си и Ад
3.2.3. Модели атомарных парамагнитных центров меди и серебра в кварце
3.3. Атомарные центры серебра в смешанных щелочногалоидных кристаллах
3.4. Резюме
ГЛАВА 4. Мп2+ С д=2,0 В ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И
СТЕКЛООБРАЗНЫХ ОКСВДНЫХ СИСТЕМАХ
4.1. Проблема параметризации спектров ЭПР Мп с
д =2,0 в неупорядоченных системах (литературные данные)
4.2. Расчеты спектров ЭПР Мп с д =2,0
в неупорядоченных твердых телах
4.2.1. Методика расчета спектра
4.2.2. Анализ формы спектров при различных значениях параметров ТС и их распределениях
4.3. Параметризация экспериментальных спектров ЭПР
Ип с д =2,0 в поликристаллах и стеклах
4.4. Р е з ю м е
ГЛАВА 5. ИОНЫ С КОНФИГУРАЦИЕЙ Зс*5( Мп*+ , Ъь* ) С д =4,3
В ФОСФАТНЫХ СТЕКЛАХ
5Л. Интерпретация спектров ЭПР ионов Зс!5" -группы
с д =4,3 (литературные данные)
5.2. Расчеты спектров ЭПР центров, описываемых ромбическим гамильтонианом сильного поля
с распределенными параметрами ТС
5.3. Параметризация экспериментальных спектров ЭПР Нпг+ и Р<г3+ с 9 =4,3 в стеклах
5.4. Оценки параметров ближнего порядка в окружении ионов Мп и Тг в оксидных стеклах
5.4.1. Соотношения суперпозиционной модели в применении к неупорядоченным системам
5.4.2. Численные оценки и модели парамагнитных центров
5.5. Резюме
ГЛАВА 6. ИОНЫ С КОНФИГУРАЦИЕЙ сИ ( Мо5+ , */£*) В
НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
6.1. Спектры ЭПР ионов <Н1 -группы в стеклах и аморфных тонких пленках (литературные данные)
6.2. Методика и результаты расчета спектров ЭПР с распределенными компонентами д -тензора
6.3. Экспериментальные спектры ЭПР МО и и в
некристаллических системах и их параметризация
6.4. Оценки степени неупорядоченности окружения ионов Мо54" и л/**в некристаллических твердых телах; модели центров
6.5. Резюме
ГЛАВА 7. РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ ИОН Эс13+ (С КОНФИГУРАЦИЕЙ 4{7 )
В СТЕКЛАХ

7.1. Исследования ионов с основным состоянием

Детальный анализ EXAFS для аморфного германия в широком интервале температур подтверждает вышеуказанное значение А г(
/ 126
Результаты целого ряда работ по структурным исследованиям аморфного германия методами рентгенографии, электронографии и EXAFS приведены в / 127 /. В этой же статье описаны и оригинальные эксперименты авторов, выполненные нейтронографическим методом. Ширина первого пика ФРР, по данным дифракции нейтронов, оказалась такой же, как и в кристаллическом германии, что позволило авторам отнести ее целиком на счет тепловых колебаний. Вклад в
уширение второго пика, связанный со статическим беспорядком, сос-

тавил Дг2 я;, 0,26 А, что весьма близко к приведенным выше значениям, полученным другими методами.
Широкое распределение расстояний до вторых ближайших соседей в аморфных кремнии и германии большинство авторов объясняет случайными искажениями тетраэдрических углов. В пренебрежении вкладом вариаций длин связей величина среднеквадратичного отклонения углов между ними оценивается в 9-11° / 128, 73, 127/. Для более
далеких атомов учитывается также возможность широкого распределения в аморфных структурах двугранных (диэдрических) углов / 73 /, определяющих взаимную ориентацию двух соседних тетраэдров относительно направления их общей связи. Этим и объясняется, повидимому, невозможность разрешения более далеких пиков ШРР.
В / 103/ показано, что, в зависимости от способа приготовления образцов аморфного кремния, ширина распределения тетраэдрических углов может изменяться на несколько процентов.
Хотя рассмотренная интерпретация структурной неупорядоченности в аморфных кремнии и германии в настоящее время наиболее распространена, ее адекватность, повидимому, нельзя считать окончательно установленной. Действительно, восстановление структуры ве-