Введение к работе
Актуальность темы диссертации определяется тем, что исследование фазовых переходов С?П), процессов упорядочения в ориентационно разупорядоченных кристаллах является важным направлением в современной физике твердого тела. В последние годы возрос интерес к экспериментальным исследованиям соединений r!eSiFe-6Н=0 (где Me = Zn, Hi, Со, Си, Fe, Mn, Hg) различными методами, поскольку большинство представителей этого семейства испытывают как структурные, так и магнитные фазовые переходи. Кристалла указанного семейства с одинаковым кристаллическим мотивом и близкими параметрами решетки обладают разнообразием фаз, среди которых, наряду с упорядоченными, имеются ориентационно неупорядоченные. В настоящий момент окончательно не установлена симметрия фаз d исследуемых кристаллах, нет единой точки зрения на механизмы <Ш, окончательно не изучены процесса орнентационного разупорядо-чения в кристаллах указанного семейства, как испытывающих <РП, так и сохраняющих симметрию до низких температур. Спсктросхопичесхия метод, чувствительный к локальным взаимодействиям, служит полезным дополнением к рентгено-структурным методам. Исследование спектров комбинационного рассеяния света (КРС) позволяет определить локальную симметрию позиции иона-, которая, в свою очередь, несет информацию о структурной неупорядоченности.
Целью диссертационной работа является изучение методом ХРС кристаллов MeSiFa-6Нг0 (Me = Fe, Mn, Ni, Zn), как претерпевающих <РП, так н сохраняющих симметрию до низких температур, с целью установления связи особенностей спектров КРС с ориентационной неупорядоченностью кристаллической структуры и определения симметрии в высоко- и низкотемяера-турныч фазах. Особое внимание уделено исследованию решеточных колебаний, поскольку они являются важным источником информации о межмолєкулярикх сялая и именно здесь наблюдаются пенбольяие изменения при ТП. Кроме этого, целью работы является изучение методом KFC низкоэнергетических электронных возбуждений иона Fe="*", которые определяют магнитные свойства кристалла PeSiFa-6H20 а сильных чэгянтялх лолсх.
Научные результаты и положения, выносимые на защиту:
-
Экспериментально оптическими методами исследованы фазовые переходы в кристаллах FeSiFe-6Ha0 и MnSiFa-6Ha0. Установлена симметрия низкотемпературной фазы, определена температурная область сосуществования высоко- и низкосимметричной фазы. Изучены процессы доиенообразованиа при фазовом переходе.
-
Экспериментально исследованы спектры КРС в кристаллах NiSiF.-611,0, ZnSiFe-бНаО, HiSiF„-6D,0, FeSiF.-6H»0 и MnSiFe-6H30 в широком интервале температур. Сделан теоретико-групповой анализ колебаний кристаллической решетки этих соединений для различных фаз. Используя кристаллы с изоморфным замещением, проведено отнесение всех наблюдаемых линий в спектре КРС к определенным типам колебаний.
3. Экспериментально методом КРС в кристаллах
NiSiFe-біЦО, ZnSiFe-ЄНаО, NiSiFS'6D20 исследованы процессы
ориентадионного разупорядочения. Предложена модель
асимметричного двуямного потенциала иона SiFea~, которая
позволает объяснить температурное поведение спектров КРС в
этих кристаллах.
-
Методом КРС изучены фазовые переходы в кристаллах FeSiFe-бКаО и MnSiFa-6Ha0. Анализ колебательного спектра указанных кристаллов при низкой температуро позволил определить число формульных едини;; в элементарной ячейке низкосим-мэтричнсй фазы. По числу линий, наблюдаемых в спектрах КРС при Г > Г0, и их поляризации сделаны выводы о симметрии и объеме элементарной ячейки в высокосимметричной фазе. Предложен воэмокиый механизм фазового перехода.
-
Экспериментально обнаружено и изучено электронное рассеяние света в кристалле FeSiFe-6Н-,0. Исследовано поведение низкоэнергетических уровней иона Не** во внешнем магнитной поле.
Экспериментальные результаты, изложенные в диссертационной работе, получены впервые, что и определяет научную новизну исследований.
Научное и практическое значение работы.
Получение экспериментальные даяние о фундаментальных колебаниях в исследуемых кристаллах в широком диапазоне температур представляют несомненный научный и практический интерес.
Модельно описан механизм разупорядочония при повішений температуры ъ кристаллах HiSiFe-6Ha0 и ZnSiF0-6Н20.
Определена симметрия кристаллов E"eSiFe-6И;,0 и HnSiFa-ЄНаО в различных фазах.
Исследована пизкоэперготичнне электронные возбуждения иона Рог*, которые определяют магнитные свойства кристалла FcSiFn-ЄЩО п сильянх магнитных поляз.
Основные результаты исследования, составившие содержание диссертации, пропли апробации на:
IV всесоюзной школе-семинаре по физике сегнотоэластикоп (г. Днепропетровск, 19Я8);
IV всесоюзной конференции по спектроскопии комбинационного рассеяния света (г. Ужгород, 1989);
XXI научао-тезшическон конференции молодых исследователей 9ТИНТ АН УССР (г. Харьков, 1990);
14 международной конференции по физике конденсированного состояния GCCMD-14 (Siadrid, Spain, 19Э4)
и опубликоїзаки в 6 работах, список котормх приведоя в конця автореферата.
Личк.иЯ склад аптора т> получение паучяах результатов. Всо оегюшшо результаты диссертации получена автором самостоятельно. Научные руководителя Б .Б.Ерв5?ЭЭТТ.О и S.П.Тонші припинали участие а постапоикэ задач исследования, обсуяде-iv.r.t эксп7римонто.чьиву результатов и их интерпретации. Пров^дс?*-'о зксп9р;ііїаптальшіх исследований КРС осуществлялось кйк счмостоатольпо, тйт и совместно с В .П.Гяеэдилошга или В.С.Кур^осойнч.
РхаУ.5Т.^Йй^^АЪ7-й_й5Л11- Диссертация состоит из оподо-і»!'я , пати r.ias, эпг я-ччо-гаа к списка цитируемой литература, Ъ^лэтпш^го 50 і:азіко!іозаанЯ. Полный объем работа составляет 153 страмч'і, г-хлзчпа -10 рисуыхоа и 6 таблиц.