Строительные исследования
страница - 3
модели ФРРА, содержат информацию только об одночастичной функции распределения атомов, в то время как точная ФРРА зависит также от двухчастичных корреляционных функций. Вследствие этого согласие экспериментальных EXAFS-данных для 3-ей координационной сферы с данными, полученными на основе рентгеноструктурного эксперимента, является не только подтверждением (или опровержением) рентгеноструктурных данных, но также и свидетельством того, что корреляции в тепловых колебаниях соседних атомов ниобия являются сравнительно слабыми. Напротив, несогласие может указать на существование сильных корреляций в смещениях соседних атомов ниобия.
В работе [1 8] на примере кристалла KNbO3 было показано, что функция F(r) в области третьей («ниобиевой») координационной сферы атомов ниобия чувствительна к различным моделям смещений этих атомов друг относительно друга в соседних ячейках и к возможным взаимным разворотам соседних NbO6 октаэдров. В той же работе, однако, было установлено, что величины углов разворотов, полученные при обработке экспериментальных EXAFS-спектров, сильно коррелируют со значениями параметра o3 в факторе Дебая-Уоллера, которые также определяются в результате обработки спектров. Эту неопределенность в случае кристалла ниобата калия помогло снять лишь привлечение данных рентгеновской дифракции о параметрах тепловых эллипсоидов.
На рис. 3 представлены функции F(r) и Im F(r), найденные в интервале 2.0 - 5 А в результате Фурье-преобразования функций k %3(k), выделенных из экспериментальных спектров поглощения, полученных в широком (от 200С до 8000С ) интервале изменения температуры для поликристаллического образца NaNbO3. Характерной особенностью представленных функций F(r) является наличие у них двух хорошо выраженных максимумов, отвечающих расстояниям 3,3 А и 4 А. Такая структура несколько сглаживается с ростом температуры, но даже в кубической фазе при Т=8000С можно наблюдать два достаточно хорошо выраженных пика в этом интервале изменения межатомных расстояний в отличие от кубической фазы PbZrO3, где подобная структура с повышением температуры разрушается [1 5].
104
j i I i I
345
r, А
Рис.3. Модули фурье-образов (нижняя панель) и их мнимые части (верхняя панель), рассчитанные в окрестности третьей координационной сферы атомов ниобия по экспериментальным спектрам, снятым при различных температурах.
Сопоставление расчетных и экспериментальных фурье-образов нормализованных EXAFS функций k %3(k) проводилось, как и в предыдущем разделе, для спектров, полученных при комнатной температуре. Для построения моделей ФРРА в области 3-ей координационной сферы мы воспользовались теми же ренгенодифракционными данными работ [6,7], которые были использованы ранее. Поскольку на вклад в EXAFS от 3-ей координационной сферы существенное влияние оказывают процессы многократного рассеяния фотоэлектронов в атомных цепочках Nb -O - Nb (символом «*» помечен ионизируемый атом) [9], мы определили из данных работ [6,7] характеристики этих цепочек. Найденные характеристики представлены в таблице 1.
№ | Модель 1, работа [6] | Модель 2, работа [7] | ||||||
Nb* - O | Nb* - Nb | O - Nb | ZO Nb* Nb | Nb* - O | Nb* - Nb | O - Nb | ZO Nb* Nb | |
1 | 1.88 | 3.87 | 2.13 | 16 0 | 1.85 | 3.86 | 2.11 | 14 0 |
2 | 1.88 | 3.87 | 2.11 | 15 0 | 1.97 | 3.84 | 1.92 | 9 0 |
3 | 1.98 | 3.88 | 1.99 | 12 0 | 2.05 | 3.86 | 1.94 | 14 0 |
4 | 1.99 | 3.91 | 1.98 | 10 0 | 1.98 | 3.93 | 1.96 | 4 0 |
5 | 2.11 | 3.97 | 1.88 | 5 0 | 2.11 | 3.97 | 1.85 | 4 0 |
6 | 2.13 | 3.97 | 1.88 | 7 0 | 1.94 | 3.97 | 2.05 | 6 0 |
Таблица 1.
На основе данных Табл. 1. были рассчитаны теоретические вклады в функцию %3(k) от процессов однократного, двукратного и трехкратного рассеяния для каждой атомной цепочки в приближении сферических волн [9]. Проведенные исследования показали, что колебания атома кислорода вдоль направления Nb -O практически не изменяют Фурье-образ F(r) для процессов многократного рассеяния даже при аномально больших амплитудах колебаний ~ 0.2 А, в отличие от колебаний этих атомов в направлении, перпендикулярном
*
линии связи Nb - Nb [18]. Этот факт позволил нам для разных процессов рассеяния использовать одно и то же значения фактора DW.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7]