Симметричный порядок кристалла Роль фазовых переходов в кристаллах


Рисунок 5 Колебательное состояние гармонического осциллятора



бет2/3
Дата29.02.2020
өлшемі248,31 Kb.
#59304
1   2   3
Байланысты:
Симметричный порядок кристалла


Рисунок 5 Колебательное состояние гармонического осциллятора

 

Н O молекулы являются симметричными для высокочастотной вибрации (3651,7 см -1 ) , а на следующей частоте колебаний (1595 см -1 ), 3755,8sm -1 Частота антисимметрия у с belgililenedi. При делении колебаний на симметричные и антисимметричные следует иметь в виду, что симметричные валентные колебания не изменяют дипольный момент и, следовательно, отсутствуют в инфракрасном спектре. Тогда растяжение молекул не должно поглощаться инфракрасным излучением. Это возможно только в том случае, если: 1) каждое колебание является гармоническим; 2) все колебания независимы и не влияют друг на друга.



Чем сложнее молекулы имеют большее количество колебаний, тем выше число колебаний в кристалле. Инфракрасные спектры содержат слишком много линий.

Твердая связь всех атомов кристалла вызывает смещение оставшихся атомов при изменении положения одного из них, поэтому колебательное движение становится движением упругих волн, распространяющихся во всех кристаллах. Если кристалл состоит из N- частицы, он имеет степень свободы. Эластичный диапазон длин волн от самой низкой звуковой частоты до 10 13 ГГц. Нерегулярное движение частиц в кристалле приводит к возбуждению упругих упругих волн в нем.

Плоскость - это плоская упругая волна с фазовой скоростью и волновым вектором, определяемым как фон. В кристалле упругая волна часто ведет себя как частица. Фон связан с фотоном

Е рассматривается как дробь. Его энергия импульс . 

Fononmen волнового вектора. В отличие от фотона, фон находится только внутри кристалла. Вот почему это называется "квазичастица".

Фоновое или решеточное поглощение чаще всего наблюдается в кристаллах, где связь между атомами является несколько ионной. Такие кристаллы можно рассматривать как наборы электрических диполей. Поглощение света, связанное с возбуждением в кристаллической решетке, называется решеткой. Такое поглощение наблюдается в инфракрасной области спектра.

Quasar и закон сохранения mpwlstiñ сети , связанной с приобретением fonondardıñ. Только пульс равен фонон kvazïïmpwlsine фотоны созданы. Импульс фотона меньше фонового квазиимпульса. В случае двух или более квазиимпульсных законов сохранения

сделано Все это приводит к сложной структуре спектра поглощения решетки.

На рисунке 29 показаны спектры для слоя кремния группы ОН.

 

Рисунок 6 Спектр слоя кремния. а - первый, б, после нагрева в 1100 и 1300 соответственно

 

Здесь можно увидеть изменение полосы ОН (3700 см -1 ) в результате монокристаллического нагрева . Помимо этих методов существует также метод нелинейной оптики. Этот метод определяет структуру поверхности кристаллов, которые хорошо отражающие.



 

2.2. Комбинированное рассеяние света

 

Явление рассеяния света было впервые открыто (1928) советскими физиками Г. С. Ландсбергом, Л. И. Мандельштамом и индийским физиком Раманом одновременно. Рисунок 2 Приложения иллюстрирует спектр света (вверх) ртутной лампы и спектр (внизу) того же рассеяния света на диоксиде углерода. Для сравнения, линии комбинаторного рассеяния хорошо видны. Экспериментально и экспериментально было установлено, что явление имеет следующие законы:



Каждая линия источника света имеет один или несколько спутников.

2. Частота колебаний ( ) линии первичного света и частота колебаний (y) ее сателлитов ( Du = y зависят от природы отражателя света.

 

3. Спутниковые линии симметричны с обеих сторон от линии источника, «красные» спутники на длинных волнах и «фиолетовые» спутники на коротких волнах.



4. Интенсивность "красных" спутников будет значительно выше, чем интенсивность "фиолетовых" спутников.

5. Интенсивность «фиолетовых» спутников увеличивается, когда температура светящегося вещества увеличивается.

Явление комбинационного рассеяния света можно интерпретировать с точки зрения квантовой теории. В теории фотонов квантовая энергия света где һ - постоянная Планка, частота колебаний света. Рассеяние света - это явление, при котором молекулы кванта и вещества взаимодействуют друг с другом. Их взаимные эффекты можно рассматривать как столкновения кванта света и молекулы. Если их столкновение упругое, то можно рассмотреть энергию кванта рассеянного света и столкновение молекул. Если их столкновение является упругим, энергия рассеянного кванта света и частота колебаний света не изменяются, а только их направление. Это эстафета всплеска света. Если столкновение кванта света и молекулы неупругое, то часть энергии кванта света может быть преобразована в молекулу, или некоторая энергия может быть передана от молекулы к ней. В квантовой теории существуют только дискретные и дискретные значения молекулярной энергии. Если основное состояние колебательной энергии молекулы Е колебаний возбужденного состояния с энергией Е , разница между этими двумя состояниями энергий . Например, если молекула изначально находится в базовом состоянии и квант света передается в возбужденное состояние в результате неупругого столкновения, ее энергия увеличивается, а энергия кванта света уменьшается так же. Тогда есть энергия кванта рассеянного света . Частоты колебаний и рассеяния света на y и V на теле. Если мы посмотрим на обе стороны равенства , это частота рассеяния света. Он распадается: последний член здесь - это частота света V, которая излучается, когда энергия молекулы переходит от энергии 2 к энергии , а затем частота определяется как: 

В этом случае частота рассеянного света является начальной

меньше, чем частота входящего света, то есть его длина волны больше. Тогда эта линия является «красной» спутниковой линией в спектре комбинационного рассеяния света.

Если молекула находится в возбужденном состоянии в первый раз, ее энергия равна в результате этого столкновения энергия переносится в состояние E / , то ее энергия будет уменьшаться на величину, а энергия кванта света будет увеличиваться так сильно. Вибрация рассеянного света равна:

,

В этом случае частота рассеянного света больше, чем частота света и, следовательно, его длина волны. Эта линия также является «фиолетовой» спутниковой линией. В случае изменения эффектов молекулы в слое имеется несколько «комбинационных» частот с исходной частотой.

Обычно меньше, чем количество возбужденных молекул. Следовательно, интенсивность «фиолетовых» спутников будет намного ниже, чем интенсивность «красных» спутников, поэтому «фиолетовые» спутники будут очень слабыми и не будут видны, будут видны только «красные» спутники.

 


  1. Фазовые превращения в кристаллах тиоцианата калия

3.1 Спектр кристаллов тиоцианата калия  

 

Степень динамического подавления тиоотионат-ионов в кристаллах калия и цезия изменилась до значения, близкого к ФА. Это типичные примеры для кристаллов, заканчивающихся беспорядком с фазовым сдвигом. Два контактных групп tïocïonat komplanarlı расположения ortoromblıq субъекта к системе, но , как калий SCH анион и катионы , если плотность альтернативного цезия-подобной структура, катионы и анионы расположены в альтернативных этажах. Согласно полученным экспериментальным данным, параметр последовательности η в кристалле KSСN падает до нуля в точке пересечения фазы II фазы. В это время CsSСN имеет первый порядок в катионных Ca- кристаллах FA. Анализ спектров спектров будет играть очень важную роль в механизме фазового сдвига в кристалле пред-переходной области, индивидуальной ориентации.



Чтобы понять механизм ФА, необходимо дать описание перефокусировки, величины энергии активации и потенциального изображения вращательного движения ионов тионата. Эта информация была получена в первую очередь при определении температурной зависимости ширины полосы колебаний (14). В качестве таких полос были выбраны полосы, соответствующие плоскости кристалла и перпендикулярным к нему колебательным колебаниям.

Анализ правил сортировки и диаграммы возможных каналов этого типа затухания возбуждения, предположение, что доля других факторов, играющих ключевую роль в расширении этих спектров в спектре, не будет ориентироваться тио-грудными группами, которые увеличиваются с выходом аниона из плоскости плоскости.



В кристалле SSSN высокочастотная полоса пропускания увеличивается немного медленнее, чем полоса пропускания, что соответствует полосе пропускания полосы пропускания. Различные характеристики неориентации анионов обнаруживаются в кристаллах в соответствии с анализом стерических факторов двух структур. Синусоидальная потенциал одномерного ротатора их теоретическая ориентация анионов на цене модели в цели поля от релаксации экспериментальных Т гр температурами около 600 см -1 , чтобы быстро переориентировать анионы от плоскости до 300 К при 1000 см -1 KSSN о пол и к плоскости кристалла к выходу переориентировать дает значение барьерам и менее зависит от температуры.

Детали взяты из анализа формы контуров полосы вибрации. Следует отметить, что с увеличением температуры доля Лоренца, которая образует контур, увеличивается. Это можно рассматривать как механизм переориентации, который определяется температурным расширением полосы колебаний.

Использование корреляционного анализа контура полосы колебаний в кристаллах KSСN и CsSСN позволило более подробно описать ненаправленное движение кристаллов в неупорядоченном состоянии. Для барьеров с высоким потенциалом 3-7 кТ колебательные движения ротора, соответствующие колебательным колебаниям, отражают кратковременную часть корреляционной функции, в которой долгосрочная часть случайного действия переориентации описывается в геометрической прогрессии. В дополнение к узкой полосе такого ротора весь спектр, соответствующий колебательному движению вблизи дна углубления, должен составлять низкочастотную релаксационную часть, отражающую редкие скачки переориентации. Мы вычислили и вычислили корреляционные функции R (t) полос колебаний J (ω) , таких как преобразования Фурье, с использованием теплового фактора Бозе - Эйнштейна .

 




1.6 )

 

Результаты считаются полосой свидетельствует о преобразовании Лоренца контура компонентов к росту их собственного веса, но явно ориентированные на движения стохастических процессов и SsSSN кристалл-ориентированной фаза retsizdelgen инерциальной демонстрирует движение анионов, (типа А г ) с учетом кривых при Т = 212ºS минимум увеличивает ошибку, используемую при обработке данных.

Среднее время перефокусировки для движений R (Ag) и R xz (B lg ) при t = 150oС составляет 510 -12 и 310 -12 секунд. Преобразование корреляционной функции при кристаллизации KSGN менее выражено, и малейшее изменение функции для колебательного движения имеет меньшую анизотропию ненаправленного движения в кристаллическом калии. Анализ параметров коррелированной функции происходит, когда вращение анионов в кристалле KSСN затруднено их выходом из плоскости слоя и одновременным вращением вокруг оси, перпендикулярной слою. При Т = 130-140 ° С среднее время этих процессов составляет около 310 -12 .

Структура низкотемпературной фазы II кристаллического тиоата калия соответствует регулируемой антипараллельной ориентации SCH дипольных групп, поэтому кристалл KSNN можно рассматривать как псевдоантисегнетоэлектрический . При температуре Т = 413 К кристалл KSSN II → реализует фазовые превращения первого порядка, с температурой SCH ионы могут иметь две энергии эквивалентной ориентации. Введено правило сортировки колебаний решетки в низкотемпературной фазе, получены симметричные координаты и экспериментальные данные по спектру CF KSSN-III полностью сопоставлены с теоретическим групповым анализом в приближении фактор-группы (10). Калий имеет ряд качественных изменений, которые доказывают, что нагрев спектра тиотионата доказывает двукратное изменение числа молекул в простой клетке фазы I. D 4h статистическая классификация изменений в кристаллической симметрии литературы , используя фазу низкотемпературной I и II , и фазовые колебания соответствуют типу исследования Бриллюэа зона пограничного Z (0, 0, р / с) представляет собой поперечные волновой вектор отвечает за акустическую точку колебаний первого → второго этапа трансформации позволяет доказать, что Как и в симметрии, фазовые преобразования II → I являются сегментоэлектрическими.



ч высокой чистой Кристалл tetragonaldı (класс D 4h ) и простой элемент состоит из два раза меньше шаблонных единиц. Простое изменение в объеме клеток зоны Бриллюэна к = 0 волновой вектор  в G гамма - вариаций в фундаментальной точки второй фазы оптических belsendiemes фазовых колебаний высокой температуры пограничной зоны Бриллюэна. Следовательно, Т с = 413 К будет увеличиваться из - за изменения числа комбинационного спектра кристалла линии. При переходе от D 2h к D 4h центр инверсии сохраняется, что означает, что соблюдается альтернативное правило запрета. Граница Z принимает колебания, которые реагируют на фундаментальные колебания u- типа в высокотемпературной фазе (т.е. активные акустические колебания и колебания в спектре). Этот факт помог нам определить частоту акустических фонов в точке Z (0,0,1 / c) на границе зон Бриллиена по спектрам США. Анализ показал, что симметричные колебания B 2g , B 1g , A g в высокотемпературной фазе II соответствуют симметричным колебаниям [16] и что акустическая ветвь типа A 2h ) и E x, y ) переходит на границу колебаний. Для экспериментальной проверки этого факта и для измерения скорости волны сверхновой на оси кристалла исследованы спектры Мандельштама - Бриллиена в геометрии. Учитывая использованные приближения, эти результаты были удовлетворительно сопоставлены с данными линейной частоты МП.

Процесс кратковременных восстановлений в кристаллах тиоата калия имеет регулируемый тип II - нерегулируемый ФА, который контролируется до T ° , так что сам кристалл является удобным объектом для изучения переходов Иингина, в которых только два состояния ( SCH регулируемое и нерегулируемое состояние иона) могут быть записаны в каждом поколении . Структурная особенность этого кристалла состоит в том, что он не имеет спонтанной поляризации из-за уравнения дипольных моментов анионов в элементе решетки с группой решетки. Две возможные альтернативные ориентации SCH анионов могут быть описаны только μ псевдоспин, который принимает только ± 1, тогда как рассмотрение фазовых превращений находится в рамках модели Iinging.



О значении роли диполь-дипольтиоотионатных ионов в кристаллах KSСN уже говорилось ранее, но нет мнения относительно величины этого взаимодействия в данной структуре. Данные спектрального исследования близкого экспериментального значения критического значения для значений, полученных для трехмерной модели Иинга, показывают важность взаимодействия дистанционного зондирования в понимании механизма фазового превращения.

Величина взаимодействия для решетки любой степени порядка определяется гамильтонианом Иинга.

 




( 1.7 )

 

где величина спинового взаимодействия бар дипольного. Для полностью настроенной решетки энергия взаимодействия анионов равна энергии полносимметричных компонент мультиплекса Давыдова диполь-дипольного приближения. Polyarïzacïyalamaytın решетки KSGN krïstaldağı SCH группа является значением дипольного взаимодействия - Бар предназначено для работы с упорядоченной структурой взаимодействия psevdospïnderdiñ энергией 5 × 10 -21 м , где т - равно SCH группой дипольного момента. Для случая ионного кристалла это можно рассматривать как 0, 2 Дебая. Использование этого значения гр фазы до температуры 450 К. Хотя приблизительное описание оценок удовлетворительное, общий курс верен. В случае жесткой решетки по значению дипольного взаимодействия по полученному параметру экспериментально для параметра последовательности η (1- T / T 0,24 была рассчитана зависимость радиуса корреляции от ориентации до степени регулирования η. 

Появление близкого порядка в неупорядоченном кристалле вычислялось с использованием парной корреляционной функции с типом Орнштейна Эрника, и для определения температуры использовалось приближение молекулярного поля, соответствующего данному значению порядка. Псевдоспин энергия взаимодействия Т-Т гр зависимой корреляции для различных значений радиуса отчета экспериментально (у = 0,24 + 0,02) при сравнении tïocïonat ионов действительно позволили определить радиус корреляции курса. Т с приближением температуры до такой степени , что результаты , полученных с 1 и увеличивают радиус корреляции ( Т / Т с ч градусы закона будут записаны здесь, критическая цифра х = 0,53. Т с = 142ºS температура SCH ионы вблизи окрестности 0,53 вероятности правильной ориентации (удобно). Этот результат указывает на то, что расчет диполь-дипольного взаимодействия в решетке кристалла KSNN позволяет регистрировать фазовый переход нерегулируемого типа и получать удовлетворительное согласие с температурной зависимостью параметра последовательности η (T). Преимущество использования этого подхода состоит в том, что критическое значение для радиуса корреляции других систем имеет значение 0,5.

 

1.1 Особенности спектров спектров упорядоченных фаз кристаллов

 

Проведенные в целях определения степени, цезий и калий tïocïanattarınıñ ( KSCN, SsSSN ) исследование низкотемпературных спектров комбинационного рассеяния модификаций упорядоченных имеют кристаллы ( и tïocïonat групп регулируются место для сортировки данных , полученных на основе рентгеноструктурного анализа спектров показало , что лучше с соблюдением правил. ПНУЛИ ионы Из эксперимента хорошо известно, что полное совпадение в области внутренних колебаний и колебаний решетки найдено в [A9]. см -1 определяется коллапс вариаций внутреннего резонанса и заказал , чтобы подтвердить выводы о возникновении фазовых колебаний по сравнению с результатами расчетов , основанных на диполь - дипольный äserwleswi взаимодействие двух krïstaldağı. SSN иона п , п и п внутреннего молекулярного аниона , который похож на колебательное движение изображения: Невырожденные внутренние колебания подразделяются на четыре составляющие, две из которых активны в спектрах МСП, а две другие - в спектре ИК-поглощения. В приближении жестких (неполяризуемых) анионов расчет разложения Давудова осцилляций ν и ν выполнялся методом прямого суммирования (путем оценки сходимости суммы), а положения активных, рассчитанных компонент в спектре ИК и ИК соответствуют истинному расположению линий.



Дополнительным доказательством последовательности низкотемпературной фазы кристалла KSСN является экспериментальная стабильность, при которой двойные невырожденные внутренние деформационные колебания в изолированном (линейном) ионе вызывают искажение кристалла в локальном поле этого иона к почти молекулярной частотной составляющей четырех внутренних молекулярных компонент клетки и частотной составляющей четырех внутренних молекулярных компонентов. (LA - спектр и ИК - спектры линии могут быть восемь четыре четверть) п внутреннего рассеяние колебательных комбинационным во внутреннем mağınalaytın молекулярного движения 485,0 см -1 г ) и 484,0 см -1 1g ) частота двух линий и 475 Две линии , 0 см -1 3g ) и 478,1 см -1 2g ), следует рассматривать как колебательное движение вокруг наименьшей оси момента инерции ионов, отклонившегося от прямой на 3º.

 

 



 

 

 





 

 

 



а)

 

Рисунок 1 - а ) Спектры кристалла KSN кристалла KSNN при 300 K , колебания вокруг ν (π).



 

 

 

б ) Схема резонансной классификации колебаний ν 2 в кристалле KSNN-II . Рядом с каждым слагаемым находится значение суммы дипольной сетки с симметрией и 10 24 см -1 единиц. Частотные шкалы нанесены вдоль линии DF с экспериментально контролируемыми частотами на шкале.

 




 

Комбинация диполь-дипольных взаимодействий в решетке родидия калия позволила сравнительно усилить комбинационные и ИК-активные компоненты в спектре (рис. 1). Если различие частот в спектрах ФМ и ИК учитывается независимыми измерениями, точность которых не превышает 2-3 см -1 , то наблюдается хорошее совпадение расположения отдельных компонент Давыдова в спектре, а локализация слагаемых полей в локальном поле в направлении (001) и в плоскости (001) указывает на правильную анизотропию кристаллов. Также было показано, что существует значительный вклад в компоненты либерализации внутриклеточных координат.

Нагрев кристаллов приводит к качественному изменению спектров, которые являются причиной процесса гашения квазимолекулярных групп. В таких объектах, как мы показали, потенциальный барьер достаточно мал для переориентации молекул, что приводит к эффекту «последовательного беспорядка» вторичного фазового перехода, упругости и направленного плавления. Природа рефлюксов, которые молекулярная группа может вызывать в кристалле, зависит от его конфигурации, состояния в кристалле и величины межмолекулярных сил.

Основные выводы, обсуждаемые в этой главе и опубликованные в [7,11,19], могут быть следующими:



  1.               В низкотемпературных фазах молекулярные кристаллы щелочных металлов тиозоата и нитрата имеют направленный и направленный порядок. Поляризованные спектры поляризации этих кристаллов аппроксимируются топ-фактором и лучше всего описываются правилом сортировки.

Исследовано резонансное (и кумулятивное) расщепление внутренних колебаний нитратных и тиотионат-ионов в кристаллах. Экспериментальное значение разложения давыдовских компонент в кристалле KSСN рассчитано на основе диполь-диполь-дипольного взаимодействия . ПЛА Изменение изолированных дважды ïonındağı внутренняя деформация из - за шума колебаний ионного кристалла локальных компонентов поля lïbracïyalıq что практически определены. Как сообщается, они вносят значительный вклад во внутренние координаты.

 



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет