“Аморфты материалдар” лекциялары курсы
- Дәріс Тербелмелi спектроскопияның әдiстерi
жүктеу/скачать 5,58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 9.3. Кристалды емес жүйелердiң атом құрылымының физикалық және компъютер пiшiндеуiнiң әдiстерi.
| 9- Дәріс
Тербелмелi спектроскопияның әдiстерi Реттелген емес жүйелердiң құрылымдық зерттеулерiнiң әдiстерiнiң басқасы тобы 400см-ден 44 см-1 жиiлiктердiң әдеттегiдей, аралықтасы (ИК ) инфрақызыл жұту және (ЖКШ) жарықтың комбинациялық шашыратуының спектроскопиясына өз қосатын тербелмелi спектроскопиялар әдiстер болып табылады. Алынатын спектрлердi бөлшектер екi жағдайларға материалдың құрылымдық торында атомдар және байланыстардың тербелiстерiмен байланған және сондықтан құрылымдық бiрлiктердiң шек жұмыс iстейтiн күштер туралы мәлiметтердi алып жүредi. Құрылымдық тордың диполдiқ моментiнiң индукциялалған сыртқы шығаруы, заттың атомдарының ядроларының тербелiстерiмен модуляциясының нәтижесi болып табылын жарығының комбинациялық шашыратуы. Сонымен бiрге ұзын толқынды ИҚ сәуле шығаруды жұту жанында құрылымдық тордың электр диполдiқ моментiнiң өзгерiсiнде болған тербелiстермен шартталған. Комбинациялық шашырату және инфрақызыл жұтудың спектрлерi дегенмен тербелмелi деңгейлердiң арасындағы бiр-бiрi, таңдауды әр түрлi ереженiң оларға арналған өйткенi өткелдерде қайталанбайды. Құрылыс және құрылымдық бiрлiктердiң симметриясы туралы мәлiметтiң алулары үшiн кристаллдарды жағдайда оларға ие болатын симметрияның әрбiр классының тербелiстерiнiң саны бiлуге керек болады, үшiн жүйеге арналған тербелмелi есептiң шешiмi көп теледидар не керек болады. Есептiң шешiмдерi үшiн ең оңай жағдайларда мiнездемелiк тербелiс жиiлiктерi бар әрекеттеспейтiн осцилляторлардың жиынының түрiндегi құрылымдық бiрлiк ұсынатын гармониялық жуықтауларды қолданады. Гармониялық жуықтау кристаллды керегеде тербелiстердiң суретiнiң үлгiсiмен дөп-дөрекi болып табылады. Бiр осциллятор тiптi дұрысын айтсақтар, алмастыру барлық көп атомды жүйенiң тербелiсiндегi өзгерiсi кiргiзуi керек және мiнездемелiк жиiлiктердiң барлық жиынтықтың нақтылы өзгеруiне алып келе алады. Тербелмелi есептiң өткiзiлген есептеулерi және эксперименталдi мәлiметтер дегенмен нақты тербелiстер заң орнатушы жүйенiң атомдарының нақтылы топтарында жиi iрiктелгенде немесе көрсеттi, тiптi жеке оның байланыстарында. Демек, тербелмелi спектрде әр түрлi химия Қосуларының iшiнде құрылымдық бiрлiктерiнiң атомдарының жеке байланыстар және химия топтарына гармониялық жуықтауды ең оңай үлгiнiң жағдайларымен сәйкес бiр қатар жағдайдалар топтық жиiлiктер немесе мiнездемелiк сызықтар жұтудың нақтылы жолақтары, деп аталатындарды iлеседi. Реттелген емес жүйелерге кристаллдан өткел күрделiлiктiң маңызды өсуiне алыс реттiң жоғалтуын салдарынан алып келедi және сол материалдардың тербелмелi спектрлерiн есептеудiң түзуiнiң қарапайым емес есептерiсiз. Кристалды емес материалдардың эксперименталдi спектрлерiн интерпретациялар, әдеттегiдейдiң жанында сондықтан, кристаллдарды химия құрамы бойынша тербелмелi спектрлермен алған спектрлердi салыстырмалы талдауды әдiс ұқсас қолданады. Мiнездемелiк жолақтардың жиiлiктерiнiң салыстыруы және екi спектрлерге олардың қарқындарының салыстыруы кристалды реттелген емес күйге аралық атом өзара әрекеттесу өзгерiстерi туралы нақтылы қорытындылар өткелде жасауға мүмкiндiк бередi. Егер бұлжымалар негiзiнде тербелмелi спектр болса, осылай, бұл атомдардың орналастырылуында жақын реттiң кристалды емес материалында сақтау туралы қорытынды жасаны мүмкiндiк бередi, кристалл тән. Жиiлiк бойынша мiнездемелiк жолақтардың жылжуы тиiстi химия байланысының (ұзындықтар, бұрыштар ) мiнездемелерiнiң өзгерiсi туралы куәландырады. Тиiстi химия байланысы немесе атомдардың топтауын қирату күлман кристалды емес материалдың спектрлiк жолағы қандай болмасын жоқтық. Сайып келгенделер, тербелмелi спектроскопияның әдiстерi бар болу және зерттелетiн заттың құрылымдық бiрлiктерiндегi нақтылы байланыстар және атомдардың топтауларын сипат туралы мәлiметтердi бередi. Дәл қазiр сонымен бiргелер тербелмелi спектроскопияның нәтижелерiнiң ең жақын аралық атом қашықтықтарынан орташа рет параметрлерi туралы ендi айтпай берiк анықталуға мүмкiндiк беретiн теория жағынан алғанда қисынды аналитикалық байланыстарды болмайды. Бұл аралық атом қашықтықтар күрделi тербелмелi есептiң өзара әрекеттесуiнiң кинематиялық коэффициент кiретiн көп параметрлерден тек қана жалғыздарын болып табылған байланған. 9.2. жанама әдiстер. Әр түрлi факторлардың әсерiмен реттелген емес жүйелер және оның өзгерiстерiнiң құрылымы туралы қатар дифракция әдiстерi және нақтылы мәлiмет тербелмелi спектроскопиямен жанама әдiстер деп аталатынды бере алады. Жанама әдiстер физикалық және материалдың химиялық қасиеттерiн құрылымнан тәуелдiлiкте негiзделген. Мұндай тәуелдiлiк өйткенiлер барлық қасиеттер үшiн iс жүзiнде бар болады, онда жанама әдiстердiң қолдануындағы жетiстiк материалдың құрылым - сезгiш мiнездемелерi өте өлшемдерге арналған таңдаумен анықталады. Мысалы, ең алдымен құрылым - сезгiш мiнездемелерге шыны тәрiздi материалдарының жағдайында дыбыстың таратуын тығыздық, тұтқырлық, ерiгiштiк, жылу еткiзу және жылу сыйымдылық, жылдамдық, сынуды көрсеткiш және олардың температуралық тәуелдiлiктерi, нәтижелер дифференциалды жатады - жылулық талдау. Материалдардың электр өткiзгiштiгiн шыны тәрiздiден кристалды күйiне өткелде, әдеттегiдей, секiрiспен бiрнеше реттер, оның өлшемiнде өзгерiп ұқсас фазалық ауысымдарды кинетиканы зерттеуге мүмкiндiк бер. Аморфты материалдардың құрылымның зерттеуiне мұндай (Тга ) жылу гравиметриялық талдау әдiстер сонымен бiрге қолданылатында атап өтемiз, дифференциалды - (дт ) жылулық талдау, дифференциалды - тағы басқаларды дск сканирлейтiн метрия. Демек, кристалды емес материалдардың құрылымның зерттеуiнiң эксперименталдi әдiстерiнiң қарастыруының олар сәттi жағдайда атомдардың орналастырылуында жақын рет туралы мәлiметтердi алып жүретiнде көрсетедi, бiрақ жекенiң олары ешқайсы, олардың жиынтығы да, орташа рет туралы жеткiлiктi мәлiметтерде болмағанында емес, реттелген емес жүйелердегi атомдарының кеңiстiктiң орналастырылуын мүмкiндiк бер құрғанында. Дәл қазiрдi бұл есептiң шешiмдерi үшiн реттелген емес материалдардың құрылымының пiшiндеуiн қолданылады. 9.3. Кристалды емес жүйелердiң атом құрылымының физикалық және компъютер пiшiндеуiнiң әдiстерi. Реттелген емес жүйелердегi атомдардың кеңiстiктiң орналастырылуының анықтаулары үшiн үлгi жасалатын объекттiң эксперименталдi нақтылы мiнездемелерi бар үлгi өлшеулi мiнездемелердiң келесi салыстыруы бар құрылымының үлгiлерiнiң құрастыруын қолданылады. Кристалды емес материалдардың құрылымының үлгiлерiнiң жасауының екi негiзгi әдiстерi бар болады : атомдардың координаталарының үлгiнiң адекваттылығының келесi тексеруi және түзетуiмен (түйiршiктер, созушылықтар, тұрбалар және тағы басқалар ) физикалық объекттерiнен үлгiнiң құрастыру қорытушы физикалық пiшiндеу және үлгi және үлгi жасалатын объекттiң мiнездемелерiнiң сәйкес келуiне дейiн атомдардың кейбiр бастапқы орналастырылуы және оның келесi өрнектеуiнiң компьютерiне кiрiспе негiзделген компъютер пiшiндеуi. Екi жол кемшiлiктердiң қатарынан еркiн емес болатында атап өтемiз. жүктеу/скачать 5,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|