Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Семейство кристаллов галогенидов аммония NH4Hal (Hal — Cl, Br, I или F) является одними из простейших квазимолекулярных кристаллов, содержащих в своем составе ион NH4+. При комнатной температуре галогениды аммония имеют пространственную группу симметрии Oh1, при этомкристаллическая фаза этих кристаллов является неупорядоченной. Образующаяся неупорядоченность приводит к появлению в спектрах комбинационного рассеяния (КР) и инфракрасного (ИК) поглощения дополнительных линий в виде диффузных перекрывающихся полос [1, 2]. Спектральный диапазон внутренних мод кристалла NH4Cl изучался методами КР при различных геометриях рассеяния [3]. Наблюдался частотный сдвиг фундаментальных и составных КР-компонент солей аммония при приложении к кристаллам внешнего давления. По рассчитанным постоянным Грюнайзена был сделан вывод о существенном вкладе водородных связей на частоты колебаний хлористого аммония [4].
Кристаллы хлорида аммония, легированные различными ионами металлов активно изучались методами ЭПР, оптического поглощения и др. [5, 6]. Примеси Сu2+ и Co2+ в NH4Cl представляют собой дефекты внедрения, находящиеся на оси [100] между двумя ионами NH4+ [5]. Добавление двухвалетных атомов меди или кобальта в кристалл хлорида аммония приводит к появлению дополнительных полос поглощения в оптическом диапазоне спектра [6]. К настоящему времени изучены спектры КР легированного медью хлористого аммония в небольшом спектральном диапазоне до 500 см–1 при фиксированной концентрации. Таким образом, целью данной работы было изучение полных спектров КР как легированного медью хлористого аммония, так и легированного кобальтом, с различной концентрацией примеси.
Спонтанное КР в исследуемых кристаллах возбуждалось непрерывным полупроводниковым лазером мощностью 30 мВт и длиной волны излучения λ = 532 нм. Сигнал КР попадал на щель спектрометра BWS465-532S с многоэлементным приемником, позволяющим регистрировать спектр КР в диапазоне 50...4000 см–1 со спектральным разрешением ≈ 4,5 см–1.
На рис. 1 представлен спектр КР хлористого аммония с массовым содержанием кобальта 0,4 %.
Для кристалла NH4Cl:Co в области внешних колебаний наблюдается две дополнительные слабые линии с частотами 432, 461 см–1 при содержании кобальта 0,4 %. Эти линии являются характерными для легированного кобальтом хлористого аммония. Компонента спектра КР с частотой 461 см–1 связана с дыхательными осцилляциями иона Co2+ вдоль связи с NH3.
На рис. 2 приведен спектр спонтанного КР кристалла NH4Cl легированного медью, с массовым содержанием примеси 0,4 %.
Рис. 2. Спектр КР кристалла NH4Cl:Cu с содержанием меди 0,4 %
В области решеточных оптических колебаний, соответствующих трансляции аммония относительно хлора, присутствуют две дполнительные близкие по частотам компоненты. В области характерных для легированных кристаллов линий КР 400...500 см–1 наблюдается существенное различие. Так, для кристалла NH4Cl:Cu в этой области наблюдается характерная линия, соответствующая колебанию растяжения Cu2+-NH3 типа A1g, частота которой составляет 443 см–1. При увеличении концентрации меди от 0,26 до 0,4 % увеличивается интегральная интенсивность мод, связанных с колебаниями примесных атомов меди, относительно остальных внутренних и внешних колебаний кристалла.
