Вісник Львівського університету. Серія фізична 55 (2018) с. 50-61
DOI: https://doi.org/10.30970/vph.55.2018.50

Структура та рефрактивні параметри домішкових кристалів K2SO4

Р. Матвіїв, М. Рудиш, В. Стадник, Р. Брезвін, І. Матвіїшин, Л. Карплюк

Синтезовано кристали сульфату калію з 3\% вмістом міді та досліджено їхні дисперсійні залежності показників заломлення ni(\lambda) та двопроменезаломлення \Deltani(\lambda). Встановлено, що в спектральному діапазоні 300…700 нм дисперсія ni(\lambda) є нормальною. Введення домішки приводить до зменшення ni, спричиняє зміщення положення центрів ультрафіолетових осциляторів в довгохвильову ділянку спектру, зменшення сили відповідних осциляторів, величин рефракції зв'язків та електронної поляризовності. Методом Х-променевої порошкової дифракції встановлено, що кристалічну структуру домішкового кристалу можна розглядати як результат кратного гетеровалентного заміщення двох атомів калію 2K+ на один атом міді Cu2+ в структурі; атоми міді знаходяться на межі тетраедричних та октаедричних порожнин другого координаційного оточення, вони наближені до ребра нижнього тетраедра, а з верхніми тетраедрами мають послаблені зв’язки.

Текст статті (pdf)


Список посилань
  1. Трусова Е.Е. Оптические свойства Ce -Ti-содержащих силикатных стекол / Е.Е. Трусова, Н.М. Бобкова, В.С. Гурин, Г.К. Глушонок // Журнал прикладной спектроскопии. – 2009. – Vol. 76, №2. - P.202-208.
  2. Arnold H. The phase transition of K2SO4 at about 850 K / H. Arnold, W. Kurtz, A. Richter-Zinnius, J. Bethke // Acta Cryst. – 1981. – V. B37, N 11. – P. 1643-1651.
  3. Mijake M. Phase transition of potassium sulphate, K2SO4 (III); thermodynamical and phenomenological study / M. Mijake and S. Iwai // Phys. Chem. Materials. – 1981. – V. 7, N 2. – P. 211-215.
  4. Shiozaki S. Hexagonal-orthorombic phase transition and ferroelasticity in K2SO4 and K2SeO4 / S. Shiozaki, A. Sawada, J. Ishibashi // Phys. Soc. Jap. – 1977. – V. 43, N 4. – P. 1314-1319.
  5. El-Kabbany F.A.I. Mechanism of thermal hysteresis in reversible transformation of K2SO4 / F.A.I. El-Kabbany / Phys. Stat. Sol (a). – 1980. – V. 58. – P. 373-378.
  6. Ojima K. Structure of Potassium Sulfate at Temperatures From 296 K Down to 15 K / K. Ojima, Y. Nishihata, A. Sawada // Acta Crystallogr. B. – 1995. – V. 51. – 287-293
  7. Jin S.R. S.R. Jin, S.J. Sweeney, A.R. Adams, Т. Higashi, Н. Riechert // Physica St.Solidi (b). 235, 491 (2002).
  8. Jones S. C. S. C. Jones, B. A. M. Vaughan and Y. M. Gupta // Journal of Applied Physics. 90, 4990 (2001).
  9. Jones S. C. S. C. Jones, M. C. Robinson and Y. M. Gupta // Journal of Applied Physics. 93, 1023 (2003).
  10. Kenji Uchino Kenji Uchino and Shoichiro Nomura // Phys. Rev. B 29, 6921 (1986).
  11. Stadnyk V.Yo. Ferroelectrics / V. Yo. Stadnyk, M. O. Romanyuk // 317, 255 (2005).
  12. Stadnyk V.Yo. Теmperature changes of refractive indices of uniaxially compressed K2SO4 crystals / V.M. Gaba, V.Y. Stadnyk, О.S. Кushnir, О.Z Chizh // Орtics and spectroscopy. – 2011. – V.110, №6. – P.967-972.
  13. Andriyevsky B. Electronic band structure and influence of uniaxial stresses on the properties of K2SO4 crystal: ab initio study / B. Andriyevsky, M. Jaskolskia, V. Y. Stadnyk [at al.] // Computational Materials Science. – 2013. – №79. – P. 442–447.
  14. Stadnyk V.Yo Birefringence properties of uniaxially cvompressed K2SO4 crystals. / V.Yo. Stadnyk, O.Z. Kashuba, R.S. Brezvin, I.M. Matviishyn, M.Y. Rudysh // Ukr.J.Phys. – 2013. – V.58, №9. – P.853-856.
  15. Osmynyn V.S. Рекомбинационные процесы в сульфате калия с примесью таллия / В.С. Осминин, В.Г. Плеханов, Н.И. Силкин // ЖПС. – 1974. – Т.21, №1. – С.88-91.
  16. Radhakrishna S. Optikal and electrical properties of some sulphates doped with cobalt / S. Radhakrishna and K.P. Pande // Phys. Chem. Sol. – 1972. – Vol. 34, № 8. – P. 2037 – 2044.
  17. Абдусабиров Р.Ю. Электронный парамагнитный резонанс ионов Cu2+ в K2SO4 / Р.Ю. Абдусабиров, Ю.С. Грязнов, М.М. Зарипов // ФТТ. – 1970. – Т.12, №2. – С.657-659.
  18. Chowdari B.V.R. Electron paramagnetic resonance of Mn2+ in K2SO4 / B.V.R. Chowdari, P. Venkateswarlu // J.Chem.Phys. – 1968. – Vol.48, №1. – Р. 318-327.
  19. Нарасимхамурти Т.С. Фотоупругие и электрооптические свойства кристаллов / Т.С. Нарасимхамурти // М.: Мир, 1984. – 624с.
  20. Романюк М.О. Практикум з кристалооптики і кристалофізики / М.О. Романюк // Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2012. – 362 с.
  21. STOE and Cie GmbH, WinXPOW 3.03, Powder Diffraction Software Package, Darmstadt, Germany, –2010.
  22. Kraus W. POWDER CELL – a program for the representation and manipulation of crystal structures and calculation of the resulting X-ray powder patterns / W. Kraus, G. Nolze // J. Appl. Cryst. – 1996. – Vol. 29, – P. 301-303.–2010.
  23. Young R.A. The Rietveld method / R.A. Young. // UCr Monographs of Crystallography: Oxford University Press, 1993. – 298 p.
  24. Akselrud L. WinCSD: software package for crystallographic calculations (Version 4) / L. Akselrud, Y. Grin // J. Appl. Cryst. – 2014. – Vol. 47, – P. 803-805.