Спектроскопические проявления водородной связи в диэлектрических кристаллах и аморфных системах при радиационном и термическом воздействиях

• Автор: Стенькин, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПРИРОДА ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ, Е ТИПЫ, СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ.

1.1 Современные представления о природе водородной связи.

1.2 Классификация водородных связей.

1.3 Спектральные проявления молекулярных центров с водородной связью в различных классах соединений.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ.

2.1. Монокристаллы , И.2 и ОИ.

2.2. Кристаллический кварц

2.3. Кристаллогидраты СоОНО и Ьа2Х5Н,

2.4. Слюды.
2.5. Стеклообразные системы.
2.6. Электронная и ИК спектроскопия образцов.
2.7. Облучение.
2.8. Изохронный отжиг.
2.9. Легирование.
2 Обработка спектров.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ В КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПРИ РАДИАЦИОННОМ И ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
3.1. Молекулярные центры с водородной связью в монокристаллах 2ЩО ОН.
3.2. Стабильные центры с водородной связью в матрице кристаллического кварца.
3.3. Водородная связь в кристаллогидратах СаА2Н и М2ЗД5.
3.4. Водородная связь в слоистых минералах.
ГЛАВА 4. СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ В АМОРФНЫХ СТЕКЛООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ ПРИ у ОБЛУЧЕНИИ И ОТЖИГЕ.
4.1 Стеклообразный метафосфат натрия ЫаР6 ОРГ.
4.2 Электротехническое стекло.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такой критический параметр как температура фазового перехода важен для анализа природы водородной связи, так как она также обусловлена молекулярным взаимодействием . Наличие водородной связи определяет свойства жидких кристаллов. Н связь определяет и радиационную стойкость различных по структуре материалов, механические, термические и триболюминесцентные свойства облучнных материалов, а также тепловые эффекты в определнном интервале температур у воды 7, структуру белков, нуклеиновых кислот, ДНК 2. Особой является проблема управления потенциальной функцией, имеющей двухъямный, а в ряде случаев и, возможно, трхъямный потенциал для протона. Решение этой проблемы может привести к пониманию природы памяти в биологических системах, а также проблем молекулярной электроники и создания ячеек памяти на протонах. Цель настоящей работы изучить особенности проявления водородной связи в кристаллических и аморфных системах, легированных добавками I и Ме определить возможности прогнозирования их радиационных и термических свойств. В связи с этим поставлены задачи по отработке технологии синтеза стеклообразующих систем и изготовления из них тонких плнок, а также тонких плнок тиосульфата натрия для ИК спектроскопии, идентификации ИК полос поглощения исследуемых систем, до и после воздействия радиацией и после отжига, изучения роли легирующих добавок ОИ и 1 на состояние рештки и водородных комплексов и выявлению симметрии и структуры Я содержащих центров. Важной в практическом плане оказалась задача определения критериев, по которым можно прогнозировать радиационные и термические свойств исследуемых систем. ГЛАВА 1. ПРИРОДА ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ, Е ТИПЫ, СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ. Современные представления о природе водородной связи. Водородная связь определяет структуру и свойства многих неорганических и органических соединений 1, 5, 7, . По современным представлениям , образование И связи наступает при взаимодействии протонодонора А Н кислотный фрагмент, электроноакцептор с протоноакцептором В основание, электронодонор. Если атом водорода играет роль мостика, соединяющего фрагменты двух разных молекул ЯА и ВЯ2, то возникает межмолекулярная Н связь. В том случае, если взаимодействуют кислотный и основной фрагменты внутри молекулы, образующиеся связи называют внутримолекулярными. Внутримолекулярная Н связь стабилизирует соответствующую конформацию молекулы 5, 9, . Необходимым условием возникновения Н связей является достаточная полярность валентных связей водорода с атомами А и В в исходных молекулах. Одним из признаков водородной связи может служить расстояние между атомами Н и В во фрагменте АН. В. Если это расстояние меньше суммы ВандерВаальсовских радиусов атомов Н и В, то с большой вероятностью связь И. В можно считать водородной. В качестве атома А может выступать любой атом, более электроотрицательный по сравнению с атомом водорода и образующий с ним обычную химическую связь. Акцепторами протона могут оказаться как атомы с неподелнными парами электронов даже Аг и Хе, так и соединения, имеющие п связи. АН В АН. В О А . Выделение теплоты термохимической меры энергии Н связи. Уменьшение расстояния между атомами, образующими Н комплекс, до значений, меньших суммы Ван дер Ваальсовых радиусов атомов. Увеличение длины связи А Н, проявляющееся в смещении полосы поглощения АН в низкочастотную область ИК спектра. Возрастание полярности связи А Н и появление дипольного момента Н комплекса. Низкая электронная плотность протонов в Н комплексах, приводящая к диэкранированию и существенному смещению сигналов в спектрах ЯМР Н в слабое поле. Смещение кислотно основного равновесия вправо молекулярный комплекс ионная пара при повышении полярности растворителя. Прочность водородных связей сравнительно невелика. В таблице 1. Здесь Р,. I первый потенциал ионизации 8 диэлектрическая проницаемость. Из таблицы видно, что по величине энергии водородная связь располагается между основными химическими связями и силами ВандерВаальса, перекрываясь с ними на границах.