Math-Net.Ru
All Russian mathematical portal
L. I. Bryukvina, V. M. Khulugurov, Thermochemical transformations of hydrogen-bond molecular centers and color centers in LiF–OH and LiF–OH, Mg, Fizika Tverdogo Tela, 1990, Volume 32, Issue 1, 288–289
Use of the all-Russian mathematical portal Math-Net.Ru implies that you have read and agreed to these terms of use
http://www.mathnet.ru/eng/agreement Download details:
IP: 118.70.116.132
November 6, 2022, 22:24:16
У Д К 535.34 Q Физика твердого тела, том 32, в. 1 , jppp Solid State Physics, vol. 32, N 1, IOQQ
ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ П Р Е О Б Р А З О В А Н И Я
М О Л Е К У Л Я Р Н Ы Х ЦЕНТРОВ С ВОДОРОДНОЙ СВЯЗЬЮ И ЦЕНТРОВ ОКРАСКИ В К Р И С Т А Л Л А Х L i F - O H И L i F - O H , Mg
Л. И. Брюквина, В. М. Ху лугу ров
В н а с т о я щ е й р а б о т е и з у ч а л и с ь п о с л е р а д и а ц и о н н ы е п р е о б р а з о в а н и я центров о к р а с к и и м о л е к у л я р н ы х ц е н т р о в (МЦ) в к р и с т а л л а х L i F — О Н и L i F — О Н , Mg.
Н а и б о л ь ш и й и н т е р е с д л я нас п р е д с т а в л я л и ^ - ц е н т р ы и р о л ь водород
н ы х дефектов в процессе и х о б р а з о в а н и я и с т а б и л и з а ц и и .
Спектры п о г л о щ е н и я в видимой и И К о б л а с т я х и з м е р я л и с ь н а спектро
метре B e c k m a n U V - 2 4 0 0 и И К с п е к т р о ф о т о м е т р е U R - 2 0 . П о результатам
40 b
80
2000 2400 2000 2400
Рис. 1. И К спектры кристалла LiF—ОН, обличенного т-излучением С ов 0 до дозы 1.3'107 Р при 7 = 8 0 К , измеренные сразу после облучения (7), через сутки
после облучения (2).
Температура измерения 300 К .
Рис. 2 . И К спектры кристалла LiF—ОН, Mg, облученного т-излучением С о6 0 до дозы 1 . 3 - 1 07 Р при Г = 8 0 К , измерен
ные сразу после облучения (I), через сутки после облучения (2).
Температура измерения 300 К.
и з м е р е н и й п р и Г = 3 0 0 К с р а з у п о с л е о б л у ч е н и я п р и а з о т н о й температуре в к р и с т а л л а х LiF—-ОН и L i F — О Н , Mg в о б л а с т и ^ - ц е н т р о в ( Х = 6 0 0 ~ 700 нм) отсутствует к а к о е - л и б о п о г л о щ е н и е . В то ж е в р е м я в И К спектре ( v= 1 9 0 0 - r 2 3 5 0 с м- 1) п о я в и л с я р я д п о л о с п о г л о щ е н и я . В L i F — О Н наблю
д а ю т с я полосы с м а к с и м у м а м и п р и v1= 2 2 2 5 , v2= 2 2 4 5 , v3—2 3 0 0 см"1 (рис. 1, 1); в L i F — О Н , Mg — п р и v1 =2 0 0 0 , v2= = 2 0 4 5 , v3= 2 0 8 0 , v4= 2 1 6 0 , v5= 2 2 0 0 , ve= 2 3 0 0 с м "1 (рис. 2, 7 ) .
Ч е р е з 1 ч после о б л у ч е н и я в обоих к р и с т а л л а х п р о и з о ш л о накопление т а к н а з ы в а е м ы х «нестабильных» /^"-центров с Ат= 6 4 6 нм (Krt~l5 см"1).
В И К с п е к т р е н е к о т о р ы е полосы и с ч е з л и .
К т о м у моменту, к о г д а п р о и з о ш л о п о л н о е р а з р у ш е н и е нестабильных (примерно через с у т к и ) и н а ч а л о с ь н а к о п л е н и е с т а б и л ь н ы х ^ - ц е н т р о в ( Хт= 6 0 0 нм), И К с п е к т р ы и м е л и в и д , п р е д с т а в л е н н ы й н а р и с . 1, 2 (кри
вые 2).
П р и м е р н о через 2 м е с я ц а , к о г д а к о н ц е н т р а ц и я с т а б и л ь н ы х ^ - ц е н т р о в д о с т и г л а м а к с и м а л ь н о г о з н а ч е н и я , И К с п е к т р ы обоих к р и с т а л л о в оста
л и с ь теми ж е , что и н а р и с . 1, 2 ( к р и в ы е 2).
Ч е р е з год, к о г д а к о н ц е н т р а ц и я с т а б и л ь н ы х ^ - ц е н т р о в сохранилась п р и б л и з и т е л ь н о н а т о м ж е у р о в н е , и з И К с п е к т р о в L i F — О Н и L i F — О Н , Mg и с ч е з л а п о л о с а п р и v= 2 3 0 0 с м- 1, о с т а л ь н ы е И К п о л о с ы остались без и з м е н е н и я , если не считать н е б о л ь ш о г о у м е н ь ш е н и я и н т е н с и в н о с т и .
В t1' 2] полосы п о г л о щ е н и я в области 1 9 0 0 — 2 2 2 5 с м "1 идентифициру
ю т с я к а к п р и н а д л е ж а щ и е ^ - ц е н т р а м . Самыми н е с т а б и л ь н ы м и по резуль
татам и с с л е д о в а н и й [2] о к а з а л и с ь ц е н т р ы с п о л о с о й п о г л о щ е н и я при v= 2 3 0 0 с м "1, и д е н т и ф и ц и р о в а н н ы е к а к ^ - ц е н т р ы , в б л и ж а й ш е м соседстве с к о т о р ы м и н а х о д и т с я а н и о н н а я в а к а н с и я . О д н а к о р е з у л ь т а т ы нашей работы п о к а з ы в а ю т , что ц е н т р ы с полосой п р и v= 2 3 0 0 с м "1 я в л я ю т с я более с т а б и л ь н ы м и , чем р я д ц е н т р о в , и м е ю щ и х более к о р о т к о в о л н о в о е погло
щ е н и е . Особенностью п о л о с ы п р и v= 2 3 0 0 с м "1 я в л я е т с я т о , что она при
н а д л е ж и т ц е н т р у , не з а в и с я щ е м у от д о п о л н и т е л ь н о в в е д е н н о г о актива-
гора. С т а б и л ь н о с т ь т а к о г о ц е н т р а о б у с л о в л е н а собственными, а не п р и месными д е ф е к т а м и о б л у ч е н н о й м а т р и ц ы L i F . С т а б и л и з а ц и я ц е н т р о в с п о л о с о й п р и v= 2 3 0 0 см*"1 а н и о н н о й в а к а н с и е й м а л о в е р о я т н а , т а к к а к в этом с л у ч а е о н и д о л ж н ы и с ч е з н у т ь одними и з п е р в ы х в процессе о т ж и г а по р е а к ц и и (1) [3]
Однако н а м и у с т а н о в л е н а и х с т а б и л ь н о с т ь в течение года.
В [4' 5] в ы с к а з ы в а е т с я а л ь т е р н а т и в н а я т о ч к а з р е н и я о п р и н а д л е ж н о с т и полос п р и v = 1 9 0 0 — 2 3 0 0 с м "1 м о л е к у л я р н ы м к о м п л е к с а м (МК)"с в о д о р о д ной с в я з ь ю ( Я - с в я з ь ю ) . К а к н а м и у ж е у к а з ы в а л о с ь [4] , п о г л о щ е н и е в о б л а с т и 1 9 0 0 — 2 3 0 0 с м "1 м о ж е т быть обусловлено валентными к о л е б а н и я м и М К с с и л ь н о й ff-связью т и п а ( F H O ) " . В е р о я т н е е всего п р е д п о л о ж и т ь , что р а з р у ш е н и е М К с Я - с в я з ь ю т и п а ( F H O ) " в облученных п р и 80 К к р и с т а л л а х в течение о т ж и г а п р и к о м н а т н о й температуре м о ж е т п р о и с х о д и т ь д в у м я п у т я м и : 1) с р а с п а д о м н а первичные дефекты, т а к и е к а к О Н " , и д ы р о ч н ы е ц е н т р ы т и п а 2*7, к о т о р ы е в свою очередь а с с о ц и и р у ю т с я в более к р у п н ы е а г р е г а т ы и з атомов фтора:
кТ
п (FHO)- - > и (ОН-) + n ( F ) ; (2)
2) с р а с п а д о м к о м п л е к с о в н а м о л е к у л ы H F и агрегатные к и с л о р о д н ы е дефекты:
„ (FHO)- п (HF) + п (О-). (3) В о з м о ж н о с т ь п р о т е к а н и я п о д о б н ы х р е а к ц и й п о д т в е р ж д а е т с я тем, что
нами н а б л ю д а л и с ь о б р а з о в а в ш и е с я п р о д у к т ы , т а к и е к а к ионы О Н " , м о л е к у л ы H F . О б р а з о в а н и е а г р е г а т о в атомов г а л о и д а (в том числе и фтора) в п р о ц е с с е о т ж и г а р а с с м а т р и в а е т с я , н а п р и м е р , в [б] .
С л е д у е т о т м е т и т ь , что о т ж и г МЦ с п о л о с а м и п о г л о щ е н и я п р и v= 1 9 0 0 — 2300 с м- 1 в з а в и с и м о с т и от в р е м е н и п р о и с х о д и т антисимбатно по сравнению с р а з р у ш е н и е м н е с т а б и л ь н ы х и созданием с т а б и л ь н ы х Р^-цевпров. Это приводит к п р е д п о л о ж е н и ю , что д а н н ы е ц е н т р ы не принимают у ч а с т и я в процессе р а з р у ш е н и я н е с т а б и л ь н ы х и о б р а з о в а н и я стабильных ^ - ц е н тров.
С п и с о к л и т е р а т у р ы
1 ] Akhvlediani Z. G., Berg G. / / G r y s t . Latt. Def. 1980. V. 8. N 4. P . 1 6 7 - 1 7 5 .
:2] Златов Б . , Георгиев Г. / / Годишник В Т У З . Физика. 1973. Т. 1. С. 131—140.
'31 Fritz В . / / J . P h y s . Chem. Sol. 1962. V. 23. N 4. P. 3 7 5 - 3 9 4 .
'41 Брюквина Л . И. / / И з в . вузов, физика. 1988. Т. 31. № 9. С 101—103.
:5] Алексеев П. Д., Беляева В . К . , Маров И. Н. / / ФТТ. 1988. Т. 30. № 1. с. 3 0 8 - 3 1 1 .
:б] Catlow С R. A., Diller К. М., Hobbs L. W. / / Phil. Mag. А. 1980. V. 42. N 2. P . 1 2 3 - 150.
Иркутский государственный университет Поступило в Редакцию НИИ прикладной физики 23 мая 1989 г.
Иркутск В окончательной редакции
F 28 июня 1989 г.
ij2 19 Физика твердого тела, вып. 1, 1990 289