Μελέτη με φασματοσκοπία RAMAN της επίδρασης υψηλών υδροστατικών πιέσεων στη δομική ευστάθεια κρυστάλλων μονωτών δομής SCHEELITE

Abstract

A SYSTEMATIC STUDY OF THE PHASE TRANSITIONS AND STRUCTURAL BEHAVIOR OF CRYSTALLINE INSULATORS WITH SCHEELITE STRUCTURE AND WITH CHEMICAL UNIT ABO4 (A BEING A DIVALENT RARE EARTH ION) AS A FUNCTION OF HYDROSTATIC PRESSURE UP TO 25 GPA IS PRESENTED IN THIS THESIS. THESE STUDIES WERE PERFORMED USING OPTICAL RAMANSPECTROSCOPIC TECHNIQUES. PRESSURE - INDUCED PHASE TRANSITIONS HAVE BEEN OBSERVED IN THE MATERIALS UNDER CONSIDERATION AND IN THE CORRESPONDING PRESSURES: CAMOO4 (8.2, 15 GPA), CAWO4 (10GPA), SRWO4 (11.5 GPA). THE EXPERIMENTAL DATA REVEAL A SYSTEMATIC BEHAVIOR OF THIS FAMILY OF MATERIALS WITH CHARACTERISTIC FEATURES: I) THE NEGATIVE PRESSURE SLOPE OF THE LOWEST FREQUENCY NORMAL MODE AND II) THE CROSSING OF THE BG AND EG INTERNAL MODES OF THE BO4 TETRAHEDRA AT THE CRITICAL PRESSURE, PC. IT IS SUGGESTED THAT THE OBSERVED PHASE TRANSITIONS ARE FROM THE SCHEELITE TO THE WOLFRAMITE STRUCTURE AND A KINETIC MODEL FOR THIS TRANSITION IS PRESENTED. GROUP THEORETICAL ANALYSIS ALONG WITH THE DEPENDENCE OF THE LOWEST NORMAL MODE FREQUENCY, ΩMIN, ON THE MOLECULAR MASS OF ABO4 SUGGEST THAT THIS MODE INVOLVES THE VIBRATION OF THE MOLECULAR UNIT. FINALLYTHE DEPENDENCE OF THE CRITICALPRESSURE PC ON THE Ω ^2MIN FOR EACH MATERIAL FOLLOWS A LINEAR RELATIONSHIP WHICH CAN BE USED TO PREDICT THE CRITICAL PRESSURE OF SIMILAR PHASE TRANSITION OF OTHER MATERIALS WITH THE SAME STRUCTURE.

ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΗΣ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΕΓΙΝΕ ΜΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΦΑΣΗΣ ΚΑΙ ΓΕΝΙΚΟΤΕΡΑ ΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ ΤΩΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΩΝ ΜΟΝΩΤΩΝ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ Α^+2ΒΟ4 ΜΕ ΔΟΜΗ SCHEELITE, ΥΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΥΨΗΛΩΝ ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ (O - 25 GPA), ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ RAMAN. ΠΑΡΑΤΗΡΗΘΗΚΑΝ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΔΟΜΗΣ ΣΤΑ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΥΛΙΚΑ ΩΣ ΕΞΗΣ: CAMOO4 (8.2, 15GPA), CAWO4 (10GPA), SRWO4 (11.5GPA). ΑΠΟ ΤΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΜΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΙΕΣΗ ΓΙΑ ΟΛΑ ΤΑ ΥΛΙΚΑ, ΕΙΔΙΚΑ ΣΤΟ ΧΑΜΗΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΤΡΟΠΟ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΚΛΙΣΗ ΚΑΙ ΣΤΟΥΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΤΡΟΠΟΥΣ ΤΩΝ ΤΕΤΡΑΕΔΡΩΝ BO4 (BG, EG) ΠΟΥ ΔΙΑΣΤΑΥΡΩΝΟΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΚΡΙΣΙΜΗ ΠΙΕΣΗ. ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ Η ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΦΑΣΗΣ ΑΠΟ SCHEELITE ΣΕ ΔΟΜΗ WOLFRAMITE ΚΑΙ ΜΕΛΕΤΑΤΑΙ Η ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΦΑΣΗΣ. ΜΕ ΒΑΣΗ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ (MABO4 - WMIN^-2) ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΘΕΩΡΙΑΣ ΟΜΑΔΩΝ, ΑΠΟΔΙΔΟΥΜΕ ΤΟ ΧΑΜΗΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΤΡΟΠΟ, ΣΕ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ. ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΕΠΙΣΗΣ ΟΤΙ ΤΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ WMIN^-2 - PC ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΙ ΓΡΑΜΜΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΤΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΦΑΣΗΣ ΚΑΙ ΑΛΛΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΤΗΣ ΙΔΙΑΣ ΔΟΜΗΣ.