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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/61629| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Transições de fase no B-LiNH4SO4 |
| Autor(es): | Martins, Antonio Roberto Mendes |
| Orientador: | Mendes Filho, Josué |
| Palavras-chave: | Raman, Espectroscopia de |
| Data do documento: | 1988 |
| Citação: | MARTINS, Antonio Roberto Mendes. Transições de fase no B-LiNH4SO4. 1988. 117 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1988. |
| Resumo: | Neste trabalho fizemos um estudo do β-LiNH4SO4 (β -LAS), através de medidas de constante dielétrica e espalhamento Raman polarizado em função da temperatura, dentro do intervalo de 300K a 15K. Estudamos a dependência do espalhamento Raman polarizado com a geometria de espalhamento, para virias polarizações, com a finalidade de caracterizar a natureza polar das virias fases exibidas pelo β-LiNH4SO4, na faixa de temperatura citada acima. Os nossos estudos revelaram que o β-LiNH4SO4 experimenta três transições de fase no intervalo de 300K a 15K, cristalizando-se em quatro fases distintas, como mostrado na sequência abaixo: [..] Todas as transições de fase são reversíveis e não destrutivas, sendo que a de 284K é de primeira ordem e ferroelástica, e as outras duas são de segunda ordem. A transição de 256K tem todos os requisitos de uma transição de fase do tipo ordem desordem, e a de 28K é motivada por um dobramento da célula unitária. Determinamos pela primeira vez esta nova transição de fase que acontece a 256K, como também, apresentamos uma evidência clara desta nova fase, existente no intervalo de temperatura de 256K e 28K, no β -LAS. Para todas as fases, mostramos pela primeira vez uma classificação das frequências dos modos normais de vibração do β -LAS, em função da temperatura, como também a natureza polar de cada fase. Para a nova fase determinada por nós, fazemos uma proposta para o grupo espacial, baseado em nossos resultados de espalhamento Raman polarizado, em função da geometria de espalhamento. 0 carater reversível destas transições é claramente evidenciado nas medidas de constante dielétrica, em função da temperatura, onde nenhuma histerese térmica foi observada. Mostramos ainda que a nova fase caracteriza-se pela ocupação dos íons em dois sítios C1 , não equivalentes. Isto se torna por demais evidente nos espectros Raman polarizados onde podemos observar a existência de dois modos do tipo v l , quatro do tipo v2, seis modos do tipo v3, e seis do tipo v4, do íon SO4. Nossos espectros mostraram que existem, de forma muito clara, dois modos do tipo vl , de frequëncia de 1006cm-1 e 1014cm-1 , correspondendo a dois sítios C1 distintos ocupados por dois íons SO4. Associamos a frequência de 1014cm-1 a íons de SO4 que experimentam uma deformação maior que os outros íons de SO4 que formam a rede cristalina do β-LAS neste intervalo de temperatura. Na última destas transições que acontece a 28K, a evidência do dobramento da célula unitária é manifesta pelo surgimento de um modo que emerge do espalhamento Rayleigh, atingindo a freqüência de 28cm-1 a 15K. Acreditamos que este modo é um modo duplamente degenerado, da borda da zona de Brillouin, que com o dobramento da célula, torna-se um modo do centro da zona de Brillouin. |
| Abstract: | In this work we studied β-LiNH4SO4 (β-LAS) single crystals through Raman scattering and dielectric constant measurements as a functions of temperature in the range from 15K to 300K. The dependence of the Raman polarized spectra with the scattering geometry was studied for various polarizations in order to characterize the polar nature of the crystal phases in the temperature range mentioned above. These studied showed that β-LiNH4SO4 undergoes three phase transitions between 15K and 300K following the sequence given below: […] All these phase transitions are reversible and nondestructive. The transition at 284K is first-order and ferro-elastic while the other two are second-order. The transition at 256K has the usual characteristics of an order-disorder transition and the transition at 28K is driven by a doubling of the unit cell. The transition at 256 was detected for the first time in the present work. We give a clear evidence for this new phase that exists from 256K to 28K in β-LAS. For all phase we givem for the first time, an assignment of the normal vibration modes of β-LAS as a function of temperature together with the polar nature of each phase. For the new phase we propose a determination of the space group on the basis of our polarized Raman scattering results as a function of the scattering geometry. The reversibly of the phase transitions is clearly evidenced in the dielectric constant measurements as a function of temperature where no thermal hysteresis were observed. We also show that the new phase is characterized by the ions occupying two non-equivalent sites of C1 symmetry. This is made evident by the Raman polarized spectra where we could observe the existence of two v1 -type modes, four v2-type modes, six v3-type modes and six v4-type modes for the SO4 ion. Our Raman spectra showed the existence of two v1 -type modes with frequencies 1006cm-1 and 1014cm-1 that are related to two C1 distinct sites that ate occupied by the SO4 ions. We associate the 1O14cm-1 mode with SO4 ions that display a greater deformation as compared to the other SO4 ions forming the LAS crystalline lattice in this range of temperature. In the last transition, occuring at 28K, there is evidence of a doubling of the unit cell manifested by the appearing of a normal mode of low frequency that hardens to 28cm-1 at 15K. We believe that this mode is double degenerated, coming from the border to the center of the Brillouin zone when the cell is doubled. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61629 |
| Aparece nas coleções: | DFI - Dissertações defendidas na UFC |
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