Температурное поведение либрационной моды тетраэдра NH₄ в смешанных кристаллах K₁₋x(NH₄)xH₂PO₄

Abstract

Представлены результаты анализа температурных зависимостей спектров KPC в области либрационного колебания иона аммония в смешанных кристаллах K₁₋x(NH₄)xH₂PO₄ (KADP) с различным содержанием аммония (x = 0,22; 0,32; 0,53; 0,74; 0,82; 1,00). Поведение интенсивности, частоты и полуширины линии данною колебания дает основание утверждать, что при комнатной температуре ионы аммония имеют форму почти правильного тетраэдра, обусловленную высокочастотными переориентационными процессами. По мере понижения температуры частота таких перескоковых процессов понижается, и при температурах порядка 120—110 К происходит фиксация ионов аммония в решетке для всех кристаллов KADP независимо от содержания аммония. Фиксация ионов аммония происходит примерно на 30—50 К выше температур упорядочения протонной подсистемы на Связях О — H...О. Определены энергии активации

Подано результати аналізу температурних залежностей спектрів KPC в області лібраційних коливання іона амонію в змішаних кристалах K₁₋x(NH₄)xH₂PO₄ (KADP) з різноманітною концентрацією амонію (x = 0,22; 0,32; 0,53; 0,74; 0 , 82; 1,00). Поведінка інтенсивності, частоти та напівширини лінії даного коливання дає підставу стверджувати, що при кімнатній температурі іони амонію мають форму майже правильного тетраедра, обумовлену високочастотними переоріентаційними процесами. При зниженні температури частота таких перескокових процесів зменшується, і при температурах порядка 120-110 К відбувається фіксація іонів амонію в гратці для всіх кристалів KADP незалежно від концентрації амонію. Фіксація іонів амонія відбувається приблизно на 30-50 К вище, ніж упорядкування протонної підсистеми на зв'язку О - H ... О. Визначено енергії активації переоріентаційних процесів іонів амонію для кристалів KADP з різноманітною концентрацією амонію.

The temperature dependences of the Raman spectra are analysed in the region of ammonium ion librational vibration for the mixed K₁₋x(NH₄)xH₂PO₄ (KADP) crystals having various ammonium content (x = 0.22; 0.32; 0.53; 0.74; 0.82; 1.00). The behavior of the intensity, frequency and line halfwidth of the vibration suggests that due to the high-frequency reorientational processes the ammonium ions are regular tetrahedra like in shape at room temperature. As the temperature decreases, the frequency of these hopping processes also decreases and at the temperаtures of about 120-110 К the ammonium ions become fixed in the lattice. This is true for all KADP crystals irrespective of the ammonium content. Fixation of ammonium ions takes place at the temperatures 30-50 К above that of proton subsystem ordering over the О - H...O bonds. The activation energies of reoriemational processes have been calculated for the KADP crystals with а various ammonium concentration.