拉曼峰归属小结

《拉曼峰归属小结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拉曼峰归属小结（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、拉曼峰归属小结拉曼峰归属小结 1.1 材料：材料：Ba6-3xSm8+2xTi18O54 固溶体（固溶体（x0；0.3；0.5；0.75；1.0） 空间群：空间群：Pbnm 拉曼模分析：拉曼模分析：7Ag + 7Bg + 5B2g + 5B3g Ag + Bg对称伸缩模 2 B2g + 2B3g反对称伸缩模 Ag + Bg + B3g弯曲模 2Ag +2B2g +B1g +B3g氧八面体的倾斜与旋转 rotation and tilt modes of the octahedral 3Ag + B2g + 3B1g + B3g稀土离子的移动 rare earth movements 拉曼峰归属

2、：拉曼峰归属： 1013cm-1碳酸根 1000cm-1 附近的强峰（x0；0.3）BaCO3 相，随 x 增加该峰减弱 751cm-1晶格缺陷，随 x 增加该峰强度变大，这是由于 Ba2+，Sm3+电价不同导致的，为了满足 电价平衡，3 个 Ba2+必须由 2 个 Sm3+和一个空位来取代。随着 x 增加，空位，即晶格缺陷也增加 590cm-1氧八面体的对称振动模，随 x 变化很小 440，399cm-1（x0.5；0.75）由晶格缺陷和无序度引起的 280，232cm-1氧八面体的倾斜，受稀土离子影响。离子半径越小，倾斜角越大。 280cm-1Sm3+占据大离子位（in large cat

3、ion sites）随 x 增加而增加 302cm-1（肩峰）大离子位为空位，随 x 增加而增加 232cm-1Ba2+占据大离子位，随 x 增加而减小 2.2 材料：材料：Ba63x(Sm1yNdy)8+2x(Ti0.95Sn0.05)18O54（x2/3；y0.1, 0.3, 0.5, 0.8） 空间群：空间群：Pbnm 结构简介：结构简介： 该化合物为钨青铜结构， TiO6 八面体通过共顶联结并形成三种不同类型的空隙： 五角形， 菱形与三角形。当 x2/3 时，菱形位（A1）被 Sm 占据，五角形位（A2）被 Ba 占据。目前普遍认 为其空间群为 Pbnm。Pbnm 正交相有两种氧离子

4、O1 和 O2。其分别具有不同的晶位对称（site 1 symmetry） 。O1 离子位于对称平面，O2 离子本身不具有对称性。该结构具有较强的氧八面体畸变 （strongly distorted oxygen octahedron） 。 拉曼峰归属：拉曼峰归属： 组成的影响 846cm-1；425，403cm-1（y0.1，0.3）较弱的峰，对应由取代导致的缺陷和晶格缺陷 590，520cm-1Ti-O 键对称伸缩模和反对称伸缩模，对应分析中的 Ag 模和 B1g 模，随 y 增加， 这两个峰的位移和形状发生很小的变化 280cm-1当 A 位为 Sm3+时对应倾斜角的声子 （phonon

5、 of the tilting angle when the A site is Sm3+） 230cm-1当 A 位为 Ba2+时对应倾斜角的声子，当 y 增加，该峰保持不变 292cm-1（y0.1，肩峰）当 A 位为 Nd 时，氧八面体的倾斜角随 Nd 的增加峰变宽变强。 烧结时间的影响 425，403cm-1峰的强度随烧结时间的增加而增加，说明时间的增加导致更多的晶格缺陷 280，230cm-1峰随时间的增加而变得更尖锐，说明时间的增加导致了 A 位有序度的增加 2 当烧结时间由 6h 变为 12h 时， 528cm-1 移向 509cm-1；589cm-1 峰变弱变宽；280cm-1

6、 移向 302cm-1 并裂分为两个峰随烧结时 间的增长，有一些第二相生成。经 XRD 判断，可能为 Sm2Sn2O7。 3.3 材料：材料：RETiTaO6 (RE=Al, Y, In, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er or Yb) 空间群：空间群：Re 原子序数在 5866：易解石结构（aeschynite）正交 Pnma（） 16 2h D Re 原子序数大于 66：黑稀金矿结构（euxenite）正交 Pbcn（） 14 2h D 拉曼模分析：拉曼模分析：aeschynite euxenite B1u+B2u+B3u (acoust

7、ic), B1u+B2u+B3u (acoustic), 15Ag+12B1g+15B2g+12B3g (Raman), 14Ag+13B1g+14B2g+13B3g (Raman), 14B1u+11B2u+14B3u (infrared) 13B1u+12B2u+13B3u(infrared) 12Au (silent). 13Au (silent) 结构简介：结构简介：易解石相每个晶胞中有四个分子，在原始晶胞中有 36 个原子。RE 离子占据（4）位， Ti/Ta 离子占据 C1（8）位，两个特殊的氧离子占据 C1（8）位，另两个特殊氧离子占据（4）位。 xy s C xy s C 黑稀

8、金矿相每个晶胞中有四个分子，RE 离子占据（4）位，Ti/Ta 离子占据 C1（8）位，三个特 殊的氧离子占据 C1（8）位。 xy s C 拉曼峰归属：拉曼峰归属： 450cm-1Ta-O 键的伸缩模 200450cm-1O-Ta-O，O-Ti-O 的弯曲模以及 Ti-O 的伸缩模 小于 200cm-1晶格振动，主要与 RE 离子有关 可以观测到易解石相和黑稀金矿相的拉曼图谱在 200550cm-1 之间有明显差别， 可以通过此差别来 判断物质的相结构。两种晶相在 RE 离子不同时没有明显的变化，这是由于其离子半径与原子量都 非常接近的缘故。 理论预测这两种结构应分别有 54 个拉曼活性模，

9、但是实际中只观测到了 2226 个，这是由于 Ti/Ta 在氧八面体中心的无序占据和氧八面体扭曲导致的谱带的宽化（由于产生不同键长） ，从而屏蔽了那 些较弱的模。 3 4.4 材料：材料：Sr(B0.5Nb0.5)O3 B=Ga, In, Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Yb 空间群：空间群：mFm3 拉曼模分析：拉曼模分析：A1g（R）+Eg（R）+F1g（silent）+2F2g（R）+5F1u（IR）+F2u（silent） 拉曼峰归属：拉曼峰归属： 4 SGaT 有 3 个强峰 850（A1g） ，433（F2g(2)） ，139cm-1（F2g(

10、1)）和一个中强峰 579cm-1（Eg） ；SGaN 有类似的峰，但 F2g(2)峰强减弱，峰宽增大，同时 F2g(1)峰裂分为两个峰。 F2g(2)峰的频率带被认为时决定复合钙钛矿有序度的主要因素。SGaN 的 F2g(2)峰峰宽变大，表明钽 酸盐的 B 位有序度比铌酸盐要高。 另一个明显变化是氧八面体呼吸模（A1g）的位移：850cm-1843cm-1。这表明 O-Ta-O 键强大于 O-Nd-O，具有较大的短程有序；同时 Eg 模的分析也证明了相同结论。 对于 SNdT 与 SNdN， 除了 415cm-1 附近的 F2g(1)峰强度有变化之外， 其余的峰均比较类似。 与 SGaT 对

11、比，主要的变化在 F2g(1)模。在 Ga 样中 139cm-1 的强峰在 Gd 样中裂分为四个中强峰。 通过比较 F2g(2)/ A1g 的峰强比可以判断出 SNdT 比 SNdN 有更高的有序度。 用容限因子将稀土元素分类： 0.9223t0.9377 （BY, Gd, Tb, Dy, Yb） ：表现出明显的 F2g(2)峰形状的变化（作为肩峰） ，而 A1g 峰几乎是对称的。 0.9025t0.9204（BEu，Sm） ：其 F2g(2)峰形状对称，而 A1g 峰型为反对称。 BPr，La：与上两类不同。其 F2g(1)峰范围的裂分消失，相反在 A1g 峰范围出现不完全的裂分。 这两种化

12、合物在微波区的介电性能很差，SLaN 的介电损耗相比其他 La 系化合物有明显的变化，Q 值相当低。尽管 La 样结构偏离立方相很大（t=0.9025） ，但 F2g(1)峰并没有出现可分辨的裂分，同时 SLaN 的 F2g(1)峰峰宽与其他化合物相类似，表明没有发生 12 配位的 Sr，La 的内部取代。 t 与 A1g 模的关系：B离子半径增大，t 减小，A1g 模向低频移动，这是由于 t 的减小代表氧八面体 的畸变倾斜程度加大，对称性降低。同时，t 与介电常数几乎呈线性关系变化，即随 t 的减小介电常 数变大。类似现象也出现在 Ca 基复合钙钛矿中，因此，可以认为是一条普遍规律。 5 5

13、.5 材料：材料：Ba5-xSrxNb4O15 空间群：空间群：Ba5Nb4O15：六方13mP 拉曼模分析：拉曼模分析：Ba5Nb4O15：5A1g+3A2g+4A1u+12A2u+8Eg+16Eu Sr5Nb4O15：36Ag+36Bg+36Au+36Bu NbO6 八面体：A1g+Eg+2F1u+F2g +F2u 拉曼峰归属：拉曼峰归属： 6 NbO6 氧八面体（Oh 对称性）有 6 个基本振动，分别是对称伸缩振动 1（A1g） ；非对称伸缩振动 2 （Eg）和 3（F1u） ；非对称弯曲振动 4（F1u） ；对称弯曲振动 5（F2g） ；非活性振动 6（F2u） 。 其中 A1g+Eg

14、+F2g 为拉曼活性；2F1u 为红外活性；F2u 为静止模。由于 Nb5+相对半径较小，难以 形成规则的氧八面体结构，在大部分体系中，由于氧八面体扭曲变形，Oh 对称性分化为 5 个其他对 称性：D4h；D3d；C4v；C3v 和 C2v。 对于 B5N4：在 NbO6 非简并对称伸缩区域有 5 个主要峰，同时 785cm-1 也有很强的峰值；在对称伸 缩区域内有大的裂分，这可能是由不同的 Nb-O 键键长造成的。 随着 Sr 取代 Ba 量的增加，裂分峰数目（sNb-O）减少，这表明 NbO6 的扭曲变形被抑制，在 B5N4 中 NbO6 氧八面体要比 Sr 取代后的排列更为紧密，存在不同

15、的 Nb-O 键长，而 Sr 取代后，NbO6 变 得规则；同时随 Sr 的取代，最强伸缩峰开始向高波数区移动，在 B2S3 时达到最大，而后降低，其 变化趋势与介电常数的变化相似。 在 NbO6 氧八面体中主要有共顶和共棱两种联结方式，共棱的有更大的扭曲变形，这使得 Nb-O 键 长变化比较明显。对于 Ba5Nb4O15 的对称伸缩模，共顶的在 750850cm-1 而共棱的在 850 1000cm-1。 6.6 材料：材料：Pb5Ta10O30-K10Ta10O30-Li10Ta10O30（Pb3.5K2LiTa10O30, Pb3.75K1.5LiTa10O30, Pb4.1K0.8Li

16、TaO30） 空间群空间群：P4/mbm 拉曼模分析拉曼模分析：12A1g+6A1u+10A2g+12A2u+10B1g+12B2g+5B2u+14Eg+28Eu 7 各原子在晶胞中位置如下：Ta(1)2c，Ta(2)8j，Pb(1)与 K(1)2a（无序） ，Pb(2)8i（部分占据） ， K (2)4g（部分占据） ，O(1)8j，O(2)8j，O(3)4h，O(4)2d，O(5)8i。 其中 A1g，B1g，B2g 和 Eg 为拉曼活性模（48 个） ；A2u，Eu 为红外活性模（38 个） 。但是在实际 观测中只有 7 个峰，表明许多峰有明显的重叠以及由于 Pb2+（1）与 K+（1）的结构无序和 8i 位上 Pb2+（2） 、4g 位上 K+（2）的部分取代导致的谱带宽化。其谱带与温度的依赖性不高，在低至 100K 时仍