Особенности структуры и колебательные спектры силленитов

• Автор: Зарецкий, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 190 c. : ил

ВВЕДШИЕ

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО СТРУКТУРЕ И СВОЙСТВАМ

СИЛЛШИТОВ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ 1.1. Структура силленитов

§ 1.2. Выращивание силленитов

§ 1.3. Общие свойства и применение силленитов

§ 1.4. Колебательные спектры силленитов

§ 1.5. Выводы

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ

АТОМАМИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ СИЛЛЕНИТОВ

§ 2.1. Определение координат всех атомов в элементарной ячейке Вь12 02о ,

и В1,2Ть02о
§ 2.2. Анализ структуры базиса решетки силленитов
§ 2.3. Построение валентных связей между атомом
кислорода 0/з/ и окружающими его атомами
металла и висмута
§ 2.4. Построение валентных связей между атомом
кислорода 0/2/ и окружающими его атомами
висмута
§ 2.5. Построение валентных связей между атомом
кислорода 0/|/ и окружающими его атомами
висмута
§ 2.6. Анализ ближайшего окружения атома
висмута
§ 2.7. Выводы

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ
§ 3.1. Установка для изучения комбинационного
рассеяния света
§ 3.2. Установка для изучения спектров инфракрасного отражения и пропускания
§ 3.3. Спектры комбинационного рассеяния света
ВО^о f Вн'12(тб02о и Вь^ТоОдо
§ 3.4. Спектры инфракрасного отражения и пропускания Вйа $10£о , В'^2 &е О20 И Вй12 Ъ020
§ 3.5. Выводы
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ЧАСТОТ НОРМАЛШЫХ КОЛЕБАНИЙ КРИСТАЛЛИ-ЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ В В'Ч2&е02о И
В1^2 Ъ 02о
§ 4.1. Предварительные замечания
§ 4.2. Расчет частот нормальных колебаний
группы атомов 0ц) Виз
§ 4.3. Расчет частот нормальных колебаний семнадцатиатомной структуры Ме(0(з)Вй3. ИЗ § 4.4. Расчет частот нормальных колебаний правильной пирамидальной структуры 0(2) В'о3
§ 4.5. Анализ результатов проведенных расчетов
§ 4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДШИЕ.
Вещества В 1)% Зь02о 1350/, Зч2.(^е
02„ /ВОО/,
К °2.1 '8То /, £-ц г,г 0„ , 3;4г £Оп и ряд других
являются электрооптическими кристаллами, относящимися к структурному типу силленита [I]. Они имеют общую формулу т-В1г 03 + п • Ме^ Оу , где Ме - 3* , & & >7* ^ , Р, V , Мп ,
Аа , 3/7 , 5 а , 5/7 , Рв, К8 , Сс1, Уь , В, ТС , Зг, Се, Аз ,
С г . Элементарная ячейка силленитов является кубической объемно-центрированной, содержит две формульные единицы и имеет симметрию пространственной группы 123 /Т^/ или 12|3 /Т^/ и точечную группу Т23 [2]. В силу отсутствия у этих веществ центра инверсии они обладают пьезоэлектрическим эффектом. У них наблюдается также линейный электрооптический эффект и естественная ■ оптическая активность. Кубическая же симметрия данных кристаллов приводит к изотропности всех их физических характеристик. Кроме того, наличие у рассматриваемых кристаллов фотоэлектрической чувствительности позволило значительно расширить сферу их и без того широкого практического применения, например, для оптической записи и обработки информации. Находят они применение в интегральной оптике, технике СВЧ и в некоторых других областях науки и техники.
В природе силлениты встречаются редко. Обнаружены они в зоне окисления месторождения Дуранго /Мексика/ [I], но для физических исследований и практического использования эти кристаллы непригодны. Монокристаллы силленитов высокого качества получают обычно гидротермальным методом или выращивают из расплава по методу Чохральского.
§ 2.3. Построение валентных связей между атомом кислорода 0(д) и окружающими его атомами металла и висмута.
Ближайшее окружение атома кислорода 0(д) изображено на рис. 5. Как уже отмечалось, атом кислорода 0(3) находится на главной диагонали куба. С одной стороны от него /в вершине или в центре элементарной ячейки/ находится атом металла (Зі, £е, Ті ) на расстоянии 1,64686 А, 1,75898 А и 1,84555 А соответственно для ВЗО, В(з0 и ВТО. С противоположной стороны от него находится правильный треугольник из атомов висмута, расположенный так, что главная диагональ проходит через его центр. Расстояние от атома кислорода 0(3) до этих трех атомов висмута одинаково. Его величина приводится в табл.2.18.Углы Ме - 0(0) - Ві и Ві - 0(0) - Вь оказались близкими к тетраэдрическим /табл.2.18/. Наиболее близки к тетраэдрическим углы в ВТО /тетраэдрический угол равен 109,47°/.
Таблица 2
Межатомные расстояния /в А/ и углы /в градусах/ в структуре МеО(0) Ві3.
Ме—0(3) 0(3)- Ві МеО(0)і?і «і
взо 1,64686 2,64688 115,43 102,91
вво 1,75898 2,62294 113,41 105,26
ВТО 1,84555 2,60675 111,83 107,01
Как известно [154] , атом кислорода склонен к гибридизации своих У- и р-орбиталей с образованием четырех Зр3~ гибридных орбиталей, на двух из которых находится по одному электрону, а на двух других - по два электрона. Для атома кис-