Спектроскопия комбинационного рассеяния света кристаллов с разупорядоченными фазами

• Автор: Сидоров, Николай Васильевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 436 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА КРИСТАЛЛОВ И ИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ

СПЕКТРЫ

1.1. Динамика решетки молекулярных кристаллов в гармоническом приближении

1.2. Метод атом-атомных потенциалов

1.3. Особенности структурного упорядочения в кристаллах органических соединений

1.4. ЬО-ТО расщепление фононов в полярных кристаллах

ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ КРИСТАЛЛОВ ПО СПЕКТРАМ КРС
2.1. Очистка веществ и выращивание монокристаллов органических соединений
2.2. Получение монокристаллов и керамических твердых растворов неорганических веществ
2.3. Регистрация спектров и проведение поляризационных измерений
2.4. Проведение температурных измерений и исследование окрестности фазовых превращений
2.5. Обработка контуров сложных спектральных линий
ГЛАВА 3. ПРЕДПЕРЕХОДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ,
ПОСТРОЕННЫХ ИЗ ЖЕСТКИХ МОЛЕКУЛ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЕ В СПЕКТРАХ КРС
3.1. Разупорядочение кристаллической структуры бензола
3.2. Ориентационное разупорядочение молекул в кристалле нафталина вблизи точки плавления
3.3. Ориентационное разупорядочение молекул при фазовых превращениях в кристаллическом тиофене
3.4. Размытый фазовый переход в кристалле фенантрена

ГЛАВА 4. ПРЕДПЕРЕХОДНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ,
ПОСТРОЕННЫХ ИЗ КОНФОРМАЦИОННО-НЕУСТОЙЧИВЫХ МОЛЕКУЛ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЕ В СПЕКТРАХ КРС
4.1. Изменение конформации молекул в кристалле дифенила вблизи точки плавления
4.2. Разупорядочение торсионных степеней свободы метальных групп в кристаллах ацетонитрила, п-ксилола
и толуола
4.2.1. Переориентационное движение метальных групп и фазовый переход в кристалле ацетонитрила
4.2.2. Переориентационное движение метальных групп и низкочастотный колебательный спектр п-ксилола
4.2.3. Переориентационное движение метальных групп и низкочастотный колебательный спектр толуола
ГЛАВА 5. СТАТИЧЕСКИЙ И ДИНАМИЧЕСКИЙ ОРИЕНТАЦИОННЫЙ БЕСПОРЯДОК В КРИСТАЛЛАХ ТРИГАЛОГЕНОЗАМЕЩЕН-НЫХ МЕТАНА И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ В СПЕКТРАХ КРС
5.1. Особенности структурного упорядочения и фазовые переходы в кристаллах бромоформа и йодоформа
5.2. Разупорядочение структуры кристалла хлороформа
вблизи точки плавления
ГЛАВА 6. СТРУКТУРНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ И КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ ОКСОФТОРОНИОБАТОВ АММНОНИЯ, КАЛИЯ И РУБИДИЯ
М5ЫЬзОр18, (М=МН4,КДЬ)
6.1. Основные свойства и структура кристаллов
комплексных оксофторидов ниобия и тантала
6.3. Колебательные спектры кристаллов М519ЪзОр18
при 293 К
6.4. Температурные изменения в спектрах КРС кристаллов М5НЬ3ОР|8

ГЛАВА 7. СТРУКТУРНЫЙ БЕСПОРЯДОК В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ В СПЕКТРАХ КРС
7.1. Структурные особенности реальных кристаллов ниобата лития различного химического состава
7.2. Спектры КРС реальных сегнетоэлектрических
кристаллов ниобата лития
7.3. Влияние химического состава и термической предыстории
на спектры КРС кристаллов ниобата лития
ГЛАВА 8. СПЕКТРЫ КРС НОМИНАЛЬНО ЧИСТЫХ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО И КОНГРУЭНТНОГО СОСТАВОВ
8.1. Особенности дефектной структуры и “лишние” линии
в спектрах КРС номинально чистых кристаллов ниобата лития
8.2. Угловая дисперсия частот фундаментальных оптических фононов в кристалле ниобата лития
8.3. Спектры КРС монокристаллов ниобата лития в области связанного состояния акустических фононов
ГЛАВА 9. СТРУКТУРНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ И СПЕКТРЫ КРС
ЛЕГИРОВАННЫХ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ
9.1. Спектры КРС легированых кристаллов ниобата лития
9.2. Структурное упорядочение катионной подрешетки в легированных кристаллах ниобата лития
9.3. Структурное упорядочение и фоторефрактивный эффект
в кристаллах ниобата лития
ГЛАВА 10. КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В
СИСТЕМАХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ LixNa1.xTayNb1.yO3 И ИХ ПРОЯВЛЕНИЕ В СПЕКТРАХ КРС
10.1. Особенности структурного упорядочения и спектры
КРС системы твердых растворов ТГГауК’ЬгуОз
10.2. Спектры КРС и концентрационные фазовые переходы
в системе твердых растворов Lio.12Nao.88TayNb1.yO3

оказывают заметного влияния на спектр внешних колебаний и, следовательно, на упаковку молекул в кристалле. Этот вывод подтверждают и эксперименты по исследованию концентрационной зависимости величины Давыдовского расщепления [9].
Совсем иную роль присутствие примесных дефектов в кристалле может играть при температурах вблизи точки фазового перехода. Наличие даже небольших концентраций инородных примесей в кристалле может оказывать существенное влияние на кинетику фазовых превращений, что проявляется, как правило, в появлении различных предпере-ходных эффектов. Поэтому при проведении исследовании кристаллов вблизи точек фазовых переходов для получения достоверной информации о кинетике превращения особенно необходима глубокая очистка образцов.
Специальный интерес представляет изучение кристаллов, построенных из изотопически смешанных молекул. Эти соединения часто используются для интерпретации мультиплетной структуры линий внутренних колебаний [9, 128]. Такие вещества привлекают внимание и как модели сложных разупорядоченных систем с малыми возмущениями кристаллической структуры. Частичное изотопическое замещение с одной стороны нарушает симметрию молекул, а с другой приводит к ориентационно-неупорядоченной структуре, так как каждая такая молекула в кристалле может принимать несколько возможных ориентаций. Исследования спектров внешних колебаний “чистых” кристаллов этилена и кристаллов этилена, образованных частично дейтерированными молекулами, показали, что спектры последних можно интерпретировать в предположении некоторой эффективной позиционной симметрии, несовместимой с собственной симметрией молекул и соответствующей упорядоченному кристаллу этилена [9,128,129]. В то же время аналогичные исследования других веществ показывают, что правила отбора в оптическом спектре внешних колебаний кристаллов, построенных из изотопически замещенных молекул, оказываются такими же, как и для “чистых” кристаллов [9,10]. Эти исследования свидетельствуют о том, что разупорядочение ориентаций молекул в кристалле, если оно не сопровождается заметным изменением энергии межмолекулярного взаимодействия, не приводит к кардинальным изменениям колебательного спектра в области внешних