Строительные исследования
страница - 2
3
©FTBF [14]. При этом преобразование Фурье функций k %1(k) осуществлялось в том же интервале изменения волновых чисел k =3.5 - 12.7 А-1, в котором проводилось Фурье-преобразование экспериментальных данных.
Расщепление первой «кислородной» сферы на подсферы моделировалось с учетом рентгенодифракционных данных об усредненных атомных позициях в кристалле NaNbO3 при комнатной температуре. Согласно данным работы [6] атомы кислорода в этой сфере можно сгруппировать следующим образом: R1=1.88 А (2 атома), R2=1.98 А (2 атома), R3=2.11 А (2 атома). Такую модель ФРРА первой «кислородной» сферы в дальнейшем мы будем называть моделью 1 . Согласно другим данным [7] атомы кислорода распределены вокруг атома ниобия по-другому: R1=1.85 А (1 атом), R2=1.97 А (3 атома), R3=2.09 А (2 атома). Назовем такое распределение атомов моделью 2.
Модули и мнимые части функций F1(r), рассчитанные на основе моделей 1 и 2, сопоставлены на рис. 2 в области первой координационной сферы атома ниобия с модулем и мнимой частью F(r) экспериментального Nb K-EXAFS спектра, полученного при комнатной температуре для кристалла NaNbO3. При расчетах теоретических вкладов k %1(k) для обеих моделей параметр Г=3 эВ фиксировался, а параметр о12 для всех «кислородных» подсфер полагался одним и тем же и варьировался в широких пределах до достижения наилучшего согласия с экспериментом. Количественно согласие теоретических функций F1 (r) с экспериментальными определялось невязкой:
R max
J ((ReFexp (r) - ReFth (r))2 + (Im (r) - Im Fth (r))2 )dr
g R min
R max
J Fexp(r)f dr
R min
где Rmax =0.5 А, Rmin = 2.4 А.
Рис.2. Сопоставление с экспериментом в области первой координационной сферы атомов ниобия модулей фурье-образов и их мнимых частей, рассчитанных для различных моделей атомной структуры исследуемого кристалла.
2
В результате подгонки параметр о1 оказался равным, соответственно, 0.0021 А2 и 0.0022 А2 для моделей 1 и 2 при значениях невязки, равных, соответственно, 1.5% и 5.5%. Качественное представление о согласии теоретических результатов с экспериментом можно получить из рис.2, из которого видно, что модель 1 гораздо лучше описывает эксперимент, чем модель 2. Об этом же говорит сопоставление невязок.
Представленные на рис. 1. функции F1(r) в области 1-ой координационной сферы для различных температур показывают, что температурная зависимость интенсивности пика первой сферы F1(r) почти отсутствует. Нет видимых изменений и в поведении мнимой части функции F1(r) для разных фаз кристалла ниобата натрия, что нередко наблюдается в случае К спектров ионов В для поликристаллических образцов сложных оксидов АВО3 со структурой перовскита [1 5]. Оставаясь в рамках модели 1 , можно описать спектры для всех температур, при этом величина невязки особенно сильно не изменяется. Предпринятая нами попытка описать спектр при высокой температуре (T=8000C) в кубической фазе в рамках естественной для этой фазы односферной модели [16] с R=1.97 А привела к увеличению невязки почти в 3 раза. Это означает, что существенное искажение локальной атомной структуры ближайшего окружения атомов ниобия, свойственное низкотемпературным фазам, сохраняется и в кубической фазе кристалла ниобата натрия, что неоднократно наблюдалось для кристаллов со структурой перовскита [1 ,1 7].
4. АНАЛИЗ Nb K-EXAFS СПЕКТРОВ ДЛЯ 3-ЕЙ КООРДИНАЦИОННОЙ СФЕРЫ АТОМОВ Nb В КРИСТАЛЛЕ NaNbO3.
Проведенная в предыдущем разделе обработка данных EXAFS для 1 -ой координационной сферы атома ниобия, позволила сделать вывод о предпочтительности одной из двух известных моделей атомной структуры кристалла NaNbO3 [6,7]. Следует выяснить, в какой мере эта модель позволяет описать в согласии с экспериментом вклад в EXAFS от 3-ей координационной сферы атома ниобия. Проводя сопоставление с экспериментом надо иметь в виду, что рентгеноструктурные данные, на основании которых мы строим
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7]