Библиографическое описание:STUDY OF STRUCTURAL PROPERTIES OF BISMUTH PYROSTANNATE BY RAMAN AND IR SPECTROSCOPY : научное издание / L. V. Udod [et al.]. - Текст : непосредственный // Сибирский журнал науки и технологий. - 2020. - Т. 21, № 4. - P. 556-564. - ISSN 2587-6066, DOI 10.31772/2587-6066-2020-21-4-556-564.
Аннотация:Chromium-substituted bismuth pyrostannates with a pyrochlore structure were synthesized by the solid-phase reaction method. The X-ray structural analysis performed at room temperature showed that the samples Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-x</sub>Cr<sub>x</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, x = 0; 0.05, 0.1 are single-phase and belong to the Pc monoclinic structure. Polymorphic transformations of the synthesized samples were studied by Raman and IR spectroscopy. IR spectra were obtained at the temperature range 110-525 K and frequencies 350-1100 cm<sup>-1</sup>. Raman spectra were measured at room temperature at frequencies of 100-3000 cm<sup>-1</sup>. Heterovalent substitution of Sn<sup>4+</sup> for Cr<sup>3+</sup> modifies the spectra of pure Bi<sub>2</sub>Sn<sub>2</sub>O<sub>7</sub>. The crystal structure of Bi<sub>2</sub>Sn<sub>2</sub>O<sub>7</sub> consists of two oxygen sublattices: SnO<sub>6</sub> and Bi<sub>2</sub>O'. Chromium ions substituted tin ions in the SnO<sub>6</sub> oxygen octahedra, distorting the local structure in the vicinity of bismuth ions. Phonon modes are softening in the vicinity of phase transitions. А shift of the phase boundaries of polymorphic transitions is observed for Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-х</sub>Cr<sub>х</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, x = 0.05, 0.1. The frequencies of stretching vibration modes were determined from IR and Raman spectra. The substitution of chromium for tin ions resulted in the appearance of two new modes at frequencies of 581 and 822 cm<sup>-1</sup> in the Raman spectra. The absence of an inversion center in the crystal structure of Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-x</sub>Cr<sub>x</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub> is confirmed by Raman spectroscopy. IR spectra of chromium-substituted samples consist of complex lines, which decompose into 2 and 3 Lorentzian lines. The softening and broadening of optical absorption modes are associated with the electronic contribution. Impurity states of electrons form polarons.
Методом твердофазной реакции синтезированы хромзамещенные пиростаннаты висмута со структурой пирохлора. Рентгеноструктурный анализ, выполненный при комнатной температуре, показал, что образцы Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-х</sub>Cr<sub>х</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, х = 0; 0,05, 0,1 однофазные и принадлежит к моноклинной структуре Pc. Полиморфные превращения синтезированных образцов изучались методами Раман и ИК спектроскопии. ИК-спектры получены в температурном диапазоне 110-525 К, интервале частот 350-1100 см<sup>-1</sup>. Спектры Рамановского рассеяния измерялись при комнатной температуре на частотах 100-3000 см<sup>-1</sup>. Гетеровалентное замещение Sn<sup>4+</sup> на Cr<sup>3+</sup> видоизменяет спектры чистого Bi<sub>2</sub>Sn<sub>2</sub>O<sub>7</sub>. Кристаллическая структура Bi<sub>2</sub>Sn<sub>2</sub>O<sub>7</sub> состоит из двух кислородных подрешеток: SnO<sub>6</sub> и Bi<sub>2</sub>O′. Ионы хрома замещают ионы олова в кислородных октаэдрах SnO<sub>6</sub>, искажая локальную структуру в окрестности ионов висмута. Вблизи фазовых переходов происходит смягчение фононных мод. Для Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-х</sub>Cr<sub>х</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, 0,05, 0,1 наблюдается смещение фазовых границ полиморфных переходов. Из ИК и Раман спектров определены частоты мод валентных колебаний. В Рамановских спектрах замещение ионов олова хромом привело к появлению двух новых мод на частотах 581 и 822 см<sup>-1</sup>. Отсутствие центра инверсии в кристаллической структуре Bi<sub>2</sub>(Sn<sub>1-х</sub>Cr<sub>х</sub>)<sub>2</sub>O<sub>7</sub> подтверждается Раман спектроскопией. ИК спектры хромзамещенных образцов состоят из сложных линий, которые разлагаются на 2 и 3 линии Лоренцовой формы. Смягчение и уширение спектров поглощения связывается с электронным вкладом. Примесные состояния электронов образуют поляроны.
Издательство:Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск
Источник:Сибирский журнал науки и технологий
Выпуск:Т. 21, № 4
Номера страниц:556-564
Держатель оригинала документа:Kirensky Institute of Physics, FRC KSC Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology
Количество экземпляров:
Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки
