160 likes | 429 Views
Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) w badaniach kryształu La 3 Ga 5.5 Ta 0.5 O 14 (LGT) domieszkowanego wanadem. Zjawisko EPR Struktura i własności kryształu LGT Widma EPR Wnioski. S. . N. Rezonans EPR. B. Detektor. . Cz. mikrofali . Cz. precesji L = g B. Ga 3. Ga 2.
E N D
Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) w badaniach kryształu La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT)domieszkowanego wanadem Zjawisko EPR Struktura i własności kryształu LGT Widma EPR Wnioski
S N Rezonans EPR B Detektor Cz. mikrofali Cz. precesjiL= g B
Ga3 Ga2 Ga1 La Struktura La3Ga5.5Ta0.5O14: trygonalna P321 a= 8.225 A c= 5.123 A c oktaedry tetraedry c Ga2 Ga3 Ga1
La3Ga5.5Ta0.5O14 - kryształ o strukturze trygonalnej P321. • 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: • La3+ (1.18 A) dodekaedr. • Ga3+ (0.62 A) oktaedr. V3+ (0.64 A) • Ga3+ (0.47 A) tetraedr. V4+ (0.59 A) • Ta5+ (0.64 A) tetraedr.
Różnica w widmach EPR jonów V3+ i V4+ V3+ (3d2, S= 1, I= 7/2) Hs= μBB g S + S D S + S A I -sygnał widoczny poniżej 40 K, - może posiadać rozszczepienie zeropolowe D V4+ (3d1, S= 1/2, I= 7/2) Hs= μBB 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
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 (Ar2 gr2 cos2 + Ap2 gp2 sin2)1/2 Br(,m)= ________________________________ _ ______________________________________________ + ... (gr2 cos2 + gp2 sin2)1/2 μB (gr2 cos2 + gp2 sin2) μB gdzie: m= 7/2, 5/2, ... –5/2, -7/2, - kąt obrotu kryształu względem pola B gp , gr- rzut wartości głównych g gna płaszczyznę obrotu Ap , Ar- rzut wartości głównych A Ana płaszczyznę obrotu h -stała Plancka - częstotliwość mikrofali(9.4 GHz) μB– magneton Bohra
7.A 7.A
1180 920 640 a a B b* B c 520 1020 B Kierunki i wartości składowych parametru AII w poszczególnych płaszczyznach obrotu 30 620 1120 c b*
z Ga3 Ga3 Ga1 2 3 x Ga3 1 1mT 9.4 10-4 cm-1
Wyniki dopasowania uzyskane z programu EPRNMR: g = A = [mT]
Wnioski dla LGT:V: • 3 orientacje w przestrzeni centrów paramagnetycznych • - opisane kąty kierunków głównych • oś symetrii 3 centrów zgodna z osią symetrii oktaedru Ga1 • jony paramagnetyczne w pozycjach Ga3 tetraedry • połączone wierzchołkami z oktaedrami Ga1 • nieznaczne antyferromagnetyczne oddziaływania I= C / (T+1) • nieznany sygnał w 150 mT