Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) w badaniach kryształu La 3 Ga 5. 5 Ta 0. 5 O 14 (LGT) domieszkowanego wanadem 1. Zjawisko EPR 2. Struktura i własności kryształu LGT 3. Widma EPR 4. Wnioski
S N Rezonans EPR B Detektor Cz. mikrofali Cz. precesji L= g B
La (x, 0, 0) dodekaedr C 2 Ga 1 1 a (0, 0, 0) oktaedr D 3 Ga 2 2 d 3 e (1/3, 2/3, z) tetraedr C 3 Ga 3 3 f (x, 0, ½) C 2 tetraedr Struktura La 3 Ga 5. 5 Ta 0. 5 O 14 : trygonalna P 321 a= 8. 225 A c= 5. 123 A Ga 3 Ga 2 Ga 1 La c oktaedry tetraedry Ga 2 Ga 1 Ga 3 c
La 3 Ga 5. 5 Ta 0. 5 O 14 - kryształ o strukturze trygonalnej P 321. Własności: - piezoelektryczne - optyka nieliniowa - brak przejść fazowych do 14700 C - łatwość wprowadzania domieszek RE oraz TM (luminescencja, lasery) -Hodowla kryształów: Metoda Czochralskiego, LGT: V (0. 05 % mol względem Ga) LGT: Co (0. 5 % mol względem Ga) Promienie jonowe: La 3+ (1. 18 A) dodekaedr. Ga 3+ (0. 62 A) oktaedr. Ga 3+ (0. 47 A) tetraedr. Ta 5+ (0. 64 A) tetraedr. V 3+ (0. 64 A) V 4+ (0. 59 A)
Różnica w widmach EPR jonów V 3+ i V 4+ V 3+ (3 d 2, S= 1, I= 7/2) Hs= μB B g S + S D S + S A I -sygnał widoczny poniżej 40 K, - może posiadać rozszczepienie zeropolowe D V 4+ (3 d 1, S= 1/2, I= 7/2) Hs= μB B g S + S A I -sygnał widoczny w temp. pokojowej, ____ g- współczynnik spektroskopowy, g=1 dla momentu orbitalnego, g=2 dla momentu spinowego D- współczynnik rozszczepienia zeropolowego A- współczynnik struktury nadsubtelnej
Widma EPR kryształu LGT: V (I=7/2) w 300 K
Symetria osiowa w tetraedrze i oktaedrze Kubiczna gx=gy=gz Osiowa gx=gy gz ( g ) (g )
Zależność kątowa położenia linii EPR dla symetrii osiowej, bez rozszczepienia zeropolowego: h m (Ar 2 gr 2 cos 2 + Ap 2 gp 2 sin 2 )1/2 Br( , m) = ________________ _ (gr 2 cos 2 + gp 2 sin 2 )1/2 μB _______________________ (gr 2 cos 2 + gp 2 sin 2 ) μB gdzie: m= 7/2, 5/2, . . . – 5/2, -7/2, - kąt obrotu kryształu względem pola B gp , gr - rzut wartości głównych g g na płaszczyznę obrotu Ap , Ar - rzut wartości głównych A A na płaszczyznę obrotu h -stała Plancka - częstotliwość mikrofali (9. 4 GHz) μB – magneton Bohra +. . .
7. A
1180 920 640 a a b* B B c 520 1020 B 30 620 1120 c b* Kierunki i wartości składowych parametru AII w poszczególnych płaszczyznach obrotu
z Ga 3 Ga 1 2 3 x Ga 3 1 site 1 =1270 = -20 site 2 = 800 = -230 site 3 = 770 = 240 1 m. T 9. 4 10 -4 cm-1 g =1. 925(5) g = 1. 958(5) A =17. 0(5) A = 5. 8(5) m. T
Widmo LGT: V w niskiej i wysokiej temperaturze
Wyniki dopasowania uzyskane z programu EPRNMR: gxx gxy gxz g = gyx gyy gyz gzx gzy gzz 1. 932 -0. 017 1. 955 1. 941 Axx Axy Axz A = Ayx Ayy Ayz Azx Azy Azz 12. 6 6. 4 4. 3 9. 4 [m. T]
Wnioski dla LGT: V: - 3 orientacje w przestrzeni centrów paramagnetycznych - opisane kąty kierunków głównych - oś symetrii 3 centrów zgodna z osią symetrii oktaedru Ga 1 - jony paramagnetyczne w pozycjach Ga 3 tetraedry połączone wierzchołkami z oktaedrami Ga 1 - nieznaczne antyferromagnetyczne oddziaływania I= C / (T+1) - nieznany sygnał w 150 m. T
Скачать презентацию Elektronowy rezonans paramagnetyczny EPR w badaniach kryształu La
bb6ef64147bd9b4af53ac5818f78f793.ppt