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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/63880| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo de cristais de Li(NH4)1-xNaxSO4 por meio de espalhamento Raman, constante dielétrica e difração de raios-x |
| Autor(es): | Feio, Waldeci Paraguassu |
| Orientador: | Freire, Paulo de Tarso Cavalcante |
| Palavras-chave: | Raman, Espectroscopia de;Moléculas |
| Data do documento: | 1999 |
| Citação: | FEIO, Waldeci Paraguassu. Estudo de cristais de Li(NH4)1-xNaxSO4 por meio de espalhamento Raman, constante dielétrica e difração de raios-x. 1999. 157 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1999. |
| Resumo: | Este trabalho contém um estudo do material β - Li(NH4)1-xNaxSO4 (LASS) para os valores de x = 0,0 (LAS); 0,01 (LASS1%) e 0,2 (LASS20%), utilizando as técnicas de difratometria de pó, Raman polarizado e constante dielétrica em função da temperatura, num internalo de temperatura compreendido entre 500 e 80 K. Este estudo foi feito com o objetivo de inferir as modificações nas transições do LASS ocasionadas pela entrada substitucional do íon Na+ na estrutura do LAS. Nossos estudos mostraram que o β — LASS experimenta um total de cinco transições de fase entre as temperaturas de 500 e 80 K. Destas transições, três são conhecidas do estudo do β-LiNH4SO4 (β-LAS) e duas são totalmente inéditas. Uma das transições experimentadas pelo LASS1% ocorre a alta temperatura em T = 453 K (450 K no LASS20%). Esta aparenta ser uma transição ferroelétrica levando a estrutura D162h para uma estrutura com grupo espacial C92v. Os parâmetros de rede dos diversos cristais foram determinados na fase da temperatura ambiente. Foi verificada a presença do dopante através da sensível diminuição no volume da célula unitária com o aumento da concentração de Na+. A segunda transição apresentada pelo LASS1% ocorre a 284 K (281 K no LASS20%). Esta transição leva a estrutura cristalina de uma simetria espacial C92v com quatro moléculas por célula unitária em sítios equivalentes de simetria C1 para uma simetria espacial C52h também com quatro moléculas por célula unitária ocupando sítios equivalentes de simetria C1. Esta é uma transição reversível de 1ª ordem. A terceira transição existente no LASS1% foi verificada em torno de 245 K (240 K no LASS 20 %). Esta transição leva a estrutura para o grupo espacial C1,22 com quatro moléculas por célula unitária ocupando sítios não equivalentes de simetria C1. Foram observadas duas inéditas transições abaixo de 210 K. Uma delas foi encontrada no LASS1% a 185 K (208 K no LASS20%). Ela aparenta ser uma transição conformacional de segunda ordem. Esta transição é reversível e leva a simetria cristalina de grupo espacial C1,22 para o grupo espacial C2,12 dependendo da fase anterior. A segunda nova transição encontrada no LASS1% ocorre a 120 K (133 K no LASS20%). Ela é uma transição reversível e não destrutiva caracterizada por modificações na região dos modos externos dos espectros Raman, além do surgimento de um plano cristalográfico. Foi feita a distribuição dos 132 modos de vibração do LASS nas representações irredutíveis de todos os grupos pontuais propostos para as diferentes fases. Finalmente foi observado que o aumento da dopagem com Na+ diminui a temperatura de ativação das transições encontradas acima de 230 K e aumenta a temperatura de ativação das novas transições. Este fenômeno foi atribuído à predominância dos efeitos de diminuição de volume (em baixas temperaturas) sobre a mobilidade dos íons SO4-2 em relação aos efeitos da diminuição das pontes de hidrogênio que devem ser predominantes para altas temperaturas. |
| Abstract: | This work shows the study of β - Li(NH4)1-xNaxSO4 (LASS), with x = 0.0 (LAS); 0.01 (LASS1 %) e 0.2 (LASS20%) by x-ray diffraction, polarized Raman and dielectric constant measurements in the temperature range between 500 and 80 K. The main objective was to investigate the modifications in the phase transition of LAS due to the introduction of Na+ ions in the crystal structure of β - LAS. The study shows that the β — LASS crystals undergo five phase transitions between 500 and 80 K. The first phase transition occurs at T = 453 K (for LASS1%) and T = 450 K (for LASS20%). Such transitions has characteristics of a ferroelectric transition and the crystal changes its symmetry from D162h to C92v. The second phase transition occurs at T = 284 K, for LASS1 % and at T = 281 K, for LASS20%. The new phase is monoclinic belonging to the C52h space group. The unit cell in both phase are characterized by four molecules in equivalent sites with symmetry C1. The third transition was observed at T≅245 K and T = 240 K, for LASS1 % and LASS20%, respectively. The new structure belongs to the space group C1,22 with four molecules per unit cell. Two new phase transitions were observed for temperatures lower than 210 K. One at T = 185 K (LASS1%), T = 208 K (LASS20%), that it seems to be of second order and reversible. The symmetry of new phase is C2,12. Other phase transition was observed at T = 120 K (LASS1%) or T = 133 K (LASS20%). This last phase transition is reversible and by Raman spectroscopy it was observed changes in the external mode region. The distribution of all vibrational modes of LASS for all irreducible representations of the respective factor group were performed. Finally it was observed that increasing of Na+ content decreases the temperature of the phase transitions for those occurring for T > 230 K and increases the phase transition temperature for transitions occurring for T < 230 K. The effect of volume decreasing and the decreasing of hydrogen bonds due the NH4 and SO4 ions is discussed. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/63880 |
| Aparece nas coleções: | DFI - Dissertações defendidas na UFC |
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