Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хаджи В.Е. -> "Синтез минералов Том 1" -> 24

Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.

Хаджи В.Е. Синтез минералов Том 1 — М.: Недра, 1987. — 487 c.
Скачать (прямая ссылка): sintezmineralovt11987.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 212 >> Следующая


В настоящее время основная масса синтетических кристаллов пьезокварца, производимых в нашей стране и за рубежом, содержит ростовые дислокации. Тем не менее эти кристаллы находят широкое применение в радиоэлектронике, практически вытеснив природное кристаллосырье из этой области техники. Необходимо отметить, что и в природных кристаллах кварца образуются ростовые (а иногда и деформационные) дислокации, которые в случае декорирования их примесями выявляются визуально и получили у геологов название дефекта «голубых лучей». Исследования реальной структуры синтетического и природного кристаллического кварца методами термодекорирования, избирательного травления и рентгеновской типографии, выполненные на образ-4* 51 цах, полученных в специально проведенных экспериментах, позволили не только выявить основные истєгчники дислокаций, но и уяснить механизм роста бездислокационных природных кварцев. Однако эти результаты не могли быть использованы непосредственно для экономически эффективного производства бездислокационного кварца, необходимого для производства оптических деталей, так как реализация эффекта выклинивания ростовых дислокаций из пирамид нарастания граней основных ромбоэдров потребовала бы чрезвычайно длительных циклов перекристаллизации. В природных ростовых процессах фактор времени играл определяющую роль и обеспечил возможность образования уникальных по размеру и совершенству кристаллов, которые целенаправленно подбирались и использовались для подготовки первых бездислокационных затравок, необходимых для организации выпуска оптически однородных синтетических кристаллов кварца. При разращивании таких затравок в условиях, исключающих включение в наросший материал твердых включений, образуются синтетические бездислокационные кристаллы, которые могут быть использованы как товарный оптический монокристальный кварц, а также для воспроизводства бездислокационных затравок.

Глава 3

ТОЧЕЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ СИНТЕТИЧЕСКОГО КВАРЦА

ЭПР и оптическая спектроскопия структурных дефектов

Как отмечалось, структура кварца принадлежит к тригональному классу Dз4. Для такой структуры можно сформулировать ряд общих свойств. Поскольку оси третьего порядка в структуре кварца винтовые, позиции тригональной симметрии в ней отсутствуют и, следовательно, тем самым исключается возможность образования центров, с данной симметрией. В такой структуре могут образоваться только моноклинные активные центры с магнитной кратностью, равной 3, и единственным физически выделенным направлением, перпендикулярным к кристаллографической оси с3, или триклинных активных центров с магнитной кратностью 6 (магнитные оси таких центров являются псевдоосями).

В табл. 5 приведены основные сведения по возможным активным центрам в структуре кварца. Для каждой из допусти-= мых групп локальной симметрии указаны: число дефектов каждого типа в элементарной ячейке (ka) и их магнитная кратность число возможных неэквивалентных типов с данной локальной симметрией Ga в соот-52

Таблица 5

Типы позиций в структуре кварца

Oa
Ct 3/3 2 (а, Ь)
6/6 +--
Cl I (с)
ветствии с федоровской группой кварца; ориентация физически выделенных осей активных центров каждого типа относительно кристаллографических осей (параллельность соответствующей оси обозначена знаком плюс, а отсутствие выделенной оси — знаком минус).

ЭПР и оптические характеристики АІ-центров

Метод ЭПР-спектроскопии был впервые применен для исследования облученного природного кварца Дж. Гриффитсом, Дж. Оуэном и Дж. Вардом в 1954 г. Они идентифицировали центры, получившие впоследствии название Al-центров дымчатой окраски и присутствующие во всех синтетических кристаллах кварца, содержащих структурную примесь алюминия. Наблюдаемый (при Г<150 К) спектр ЭПР состоит из шести групп по шесть линий в каждой (магнитная кратность (/?„=6). Появление сверхтонкой шестикомпонентной структуры (CTC) обязано взаимодействию неспаренного спина с магнитным моментом ядра алюминия (спин ядра I = 5/2). На основе экспериментальных данных О'Брайен в 1955 г. рассмотрела модель такого парамагнитного центра и провела расчет схемы его электронных уровней в рамках приближения молекулярных орбиталей — линейных комбинаций атомных орбит (МО ЛК.АО). По этой модели центр представляет собой «дырку», локализованную на кислородах «дефектного» тетраэдра, в котором ион кремния замещен ионом алюминия, а недостающий заряд компенсируется щелочным ионом (Na+Li+) или протоном (H+), располагающимся в структурном канале вблизи такого тетраэдра.

Спектр ЭПР описывается спиновым гамильтонианом вида

(S = 1/2): Se = ?tfgS + А х (SJx + S'yQ + AzSjz +

+ Q [Ii- 1/3/(/+ 1)]-yVNHI.

Главные значения ^-тензора (выше уже отмечалось, что парамагнитные центры в кварце с магнитной кратностью = 6 являются триклинными, а магнитные оси этих центров — псевдоосями) следующие (для T=78 К): gyy = 2,059 ±0,001; gxx= = 2,0045± 0,0005; gzz = 2,0036 ± 0,0005. Поскольку спектр почти аксиален, то в литературе обычно приводятся данные для gu и g х Оси тензора сверхтонкой структуры (Л/ = 4,8-10~4 см-1; Ax' = =/5/ = 5,6-10-4 см-1) и ^-тензора не совпадают. Величина квад-рупольного взаимодействия невелика: Q' = —4,5-Ю-5 см-1.
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 212 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed