Популярное

Мифы о звукоизоляции



Как построить дом из пеноблоков



Как построить лестницы на садовом участке



Подбираем краску для ремонта



Каркасные дома из дерева


Главная » Влияние температуры электролита

1 2

ствует данным для черного оксида. В то же время это значение несколько выше данных для известных кристаллических модификаций.

Радиус и координационное число первой Y-Y1 сферы в кластере, состоящем из 400 атомов, в пределах погрешности эксперимента совпадает с данными для исследуемой черной аморфной оксидной пленки.


Рис. 3. Фрагменты центральных частей кластеров, состоящих из 400 атомов (z=0), характер соединения координационных многогранников в которых соответствует структурам образцов оксида иттрия: черного (а) и цветного (б).

Таблица 3. Результаты расчета характеристик ближнего порядка для кластера, состоящего из 400 атомов, в сравнении с соответствующими данными для черного оксида.

Характеристики ближнего по-

Тип сферы

Характеристики ближнего порядка для кластера, состоящего из 400 атомов

рядка

для черного пленочного

rij, нм

fJij, нм

Nj, ат.

rij, нм

Nj, ат.

Y-O1

0.243

0.025

7.38

0.241

0.029

7.24+0.2

0.270

0.070

6.0+1.0

Y-Y1

0.354

0.010

5.35

0.352

0.015

5.58+0.3

Y-Y2

0.396

0.011

8.89

0.404

0.015

5.2+0.30

Y-O2

0.452

0.022

8.51

0.462

0.033

7.2+0.80

Y-O3

0.494

0.010

7.84

0.475

0.025

9.0+2.0

Y-Y3

0.529

0.030

9.52

0.540

0.050

7.3+0.30

Y-O4

0.568

0.012

7.65

0.570

0.02

9.7+0.30

Y-Y4

0.611

0.045

3.18

0.620

0.03

4.7+0.10

Arij=+0.001 нм; Aoj=+0.002 нм.



Анализ всех последующих координационных сфер позволяет сделать вывод о том, что характеристики ближнего порядка, рассчитанные для кластера, состоящего из 400 атомов, численно близки к соответствующим данным для исследуемого образца черной аморфной анодной оксидной пленки.

Таким образом, в черном аморфном анодном оксиде иттрия, полученном формовкой в электролите на основе КОН при комнатной температуре, формируется неупорядоченная сетка. Минимальными структурными единицами этой сетки являются координационные многогранники из 6, 7 и 8 атомов кислорода.

Для образца цветного оксида иттрия был проведен расчет кривых радиального распределения атомов W(r), рассчитанных для кластеров, сформированных на основе экспериментальных межатомных расстояний (табл.2) и состоящих из 80, 100, 160, 320 и 400 атомов.

Как видно из рис. 4, первый максимум на кривой W(r), рассчитанной для кластера, состоящего из 80 атомов, немного выше, а второй максимум смещен в сторону больших значений r, по сравнению с соответствующими максимумами на экспериментальной кривой W(r) для цветного образца оксида иттрия. Увеличение числа атомов в кластере до 400 приводит к тому, что второй пик на кривой радиального распределения атомов смещается в сторону меньших значений r и совпадает по положению с соответствующим максимумом на экспериментальной кривой, а первый пик совпадает по форме и высоте с первым максимумом экспериментальной кривой W(r). Также при увеличении размеров кластера увеличивается третий максимум на кривой радиального распределения атомов.

Анализ расположения атомов в кластере, состоящем из 400 атомов, показал, что вокруг атомов иттрия образуются координационные многогранники (рис. 3, б), представляющие собой октаэдры и пирамиды с четырехугольными основаниями. Эти пирамиды являются недостроенными октаэдрами, наличие которых в структуре исследуемого оксида приводит к тому, что первое координационное число равно 5.05+0.05. Пирамиды между собой соединены ребрами оснований. Октаэдры и пирамиды соединяются вершинами. Октаэдры между собой соединены посредством пирамид с четырехугольными основаниями.

В табл. 4 представлены результаты расчета характеристик ближнего порядка для кластера, состоящего из 400 атомов, в сравнении с данными для цветного аморфного анодного оксида иттрия.

Как следует из табл. 4, значения радиусов координационных сфер и координационных чисел, рассчитанные из кривой D(r), полученной для кластера, хорошо согласуются с соответствующими данными для цветного оксида иттрия.




Рис.4. Сравнение теоретически рассчитанных кривых радиального распределения атомов для кластеров, состоящих из 80 атомов (кружки) и 400 атомов (пунктир) с экспериментально полученной кривой для цветного оксида иттрия.

Таблица 4. Результаты расчета характеристик ближнего порядка для кластера, состоящего из 400 атомов, в сравнении с соответствующими данными для цветного оксида иттрия.

Тип сферы

Характеристики ближнего порядка для кластера, состоящего из 400 атомов

Характеристики ближнего порядка

для цветного оксида иттрия

rij, нм

fJij, нм

Nj, ат.

rij, нм

Nj, ат.

Y-O1

0.246

0.006

0.242

0.001

5.05+0.05

O-O1

0.290

0.070

6.0+1.0

Y-Y1

0.347

0.005

4.21

0.341

0.001

6.03+0.13

Y-Y2

0.386

00.04

9.66

0.391

0.010

7.4+0.10

Y-O2

0.447

0.005

10.16

0.452

0.010

9.0+1.0

Y-O3

0.483

0.010

8.43

0.480

0.018

8.35+0.05

Y-Y3

0.531

0.015

6.89

0.543

0.017

7.5+0.5

Y-O4

0.563

0.010

10.24

0.565

0.016

9.0+1.0

Y-Y4

0.600

0.016

7.45

0.610

0.016

5.7+0.5



Следовательно, структура цветного аморфного анодного оксида иттрия, может быть представлена как неупорядоченная трехмерная сетка, минимальной структурной единицей которой являются координационные многогранники из пяти и шести атомов кислорода, окружающих атомы иттрия.

Таким образом, структура аморфных анодных оксидных пленок иттрия, полученных формовкой в электролите на основе KOH при различных температурах, существенно отличается, то есть температурный режим влияет не только на оптические свойства, но и на характер ближнего порядка в оксиде иттрия. Следует отметить также, что для черного оксида совпадение экспериментальной кривой радиального распределения атомов W(r) с W(r), рассчитанной для кластера, достигается уже при размере кластера в 100 атомов (рис. 2). Для цветного оксида даже кластер в 400 атомов оказывается мал: второй максимум на рассчитанной кривой W(r) остается ниже аналогичного максимума на экспериментальной кривой (рис. 4).

Работа выполнена при поддержке гранта УР .01.01.038 и гранта Американского фонда гражданских исследований и развития независимых государств пост-советского пространства (АФГИР) и Министерства Образования Российской Федерации № PZ-013-02.

Литература

1. Алешина Л. А., Логинова С.В. Кристаллография. 2003. Т. 48. №4. с. 583.

2. Hennet L., Thiaudiere D.,Landron C. and all. Appl. Phys. Letters. 2003. V. 83. N16.P.3305.

3. Mozzi r.L., Warren B.E. J. Appl. Cryst. 1969. V.2. N 1. P.164.

4. Mozzi r.L. and Warren B.E. J. Appl. Cryst. 1970, V.3. P.251.

5. Алешина Л.А., Никитина Е. А., Фофанов А. Д. Деп. в ВИНИТИ. 21. 04. 1995. N 1134-B95,

23c.

6. Фофанов А. Д. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора ф.-м. наук.

Москва. МГУ. 1998.

7. Фофанов А. Д., Прохорский М. Е., Никитина Е. А. Деп. ВИНИТИ. 27.10.1997. №3127-

В97. 16 с.

8. Никитина Е. А., Прохорский М. Е., Туниченко Л. В., Фофанов А.Д. Кристаллография, 2004, Т.49, № 5, C. 799.





1 2
© 2017 РубинГудс.
Копирование запрещено.