Transições de fase e efeitos anarmonicos nas vibrações da rede do LiI03 estudados com espalhamento Raman

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1983

RESUMO

O espectro Raman do LiIO3 foi estudado em função da temperatura (10K-680K) a pressão constante (1 bar) e em função de pressões uniaxial e hidrostática a diferentes temperaturas. No primeiro tipo de experiência, observamos duas mudanças descontinuas no espectro Raman com o aumento da temperatura. A primeira é reversível e ocorre num intervalo de temperatura entre 215ºC e 260ºC, dependendo da origem da amostra (pó ou monocristal) e de sua história térmica. A segunda ocorre para T ³ 290ºC e vem irreversível quando a amostra é aquecida acima de 340ºC. Cada fase tem um espectro característico e distinto dos outros dois. Embora a ocorrência destas transições de fases estejam em completo acordo com medidas de difração de raios-X e de análise térmica diferencial (DTA), elas estão em desacordo com trabalhos anteriores em Raman e infravermelho que não mostram mudanças qualitativas nos espectros na transição a Û g . Pensamos que este desacordo é devido que nossas medidas são as primeiras obtidas a temperaturas suficientemente altas para passarmos através das transições. Obtemos também destas experiências medidas quantitativas das dependências das freqüências dos fonons ativos no Raman e de suas larguras de linha com a temperatura na fase a. As medidas de pressão uniaxial foram realizadas nas temperaturas de 77K e 300K. As mudanças observadas nos espectros Raman foram bem descritas por uma teoria de potencial de deformação usada anteriormente para uma grande variedade de materiais. As medidas de pressão hidrostática foram realizadas nas temperaturas de 300K e 380K. A comparação destes resultados, obtidos em três temperaturas diferentes, revelou que os parâmetros de Grüneissen de cada modo (gj) e outros potenciais de deformação são independentes da temperatura. Entretanto, estes parâmetros dependem das freqüências (wj) dos fonons obedecendo a uma lei de "scaling" do tipo gj a wj-2. Este comportamento e discutido no contexto de uma grande quantidade de dados existente para diversos tipos de cristais iônicos, covalentes e moleculares. Os dados resultantes das experiências de pressão e temperatura são combinados para separar as contribuições implícitas (volume driven) e explícitas (occupation number driven) de wj(T). Este procedimento revelou a existência de um comportamento anarmônico anômalo afetando somente o modo da rede que envolve as translações do íon de Li+ ao longo do eixo-c. Sugerimos que isto e uma indicação da existência de uma ligação entre este modo e o crescimento anômalo da condutividade iônica ao longo do eixo-c que ocorre quando este material e aquecido a altas temperaturas

ASSUNTO(S)

raman espectroscopia de termodinamica cristais ionicos

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