ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ИНДУЦИРОВАНИЯ ЗАРЯДА НА ИОНЫ NB5+ В ОРТОНИОБАТАХ ЛАНТАНИДОВ LNNBO4 МЕТОДОМ РЭС Текст научной статьи по специальности «Физика»

8 2

- при дальнейшем увеличении дозы облучения (Ф = 5.8-10 Дж/м ) происходит, в значительной степени, окисление ультрадисперсных частиц Мп.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (Грант 99-03-32810).

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ИНДУЦИРОВАНИЯ ЗАРЯДА НА ИОНЫ Nbs+ В ОРТОНИОБАТАХ ЛАНТАНИДОВ LnNb04 МЕТОДОМ РЭС

A.M. ЛЕБЕДЕВ1, Ю.А. ТЕТЕРИН1, Т.Н. БОНДАРЕНКО2,

A.C. НИКИТИН1, А.Ю. ТЕТЕРИН1, К.Е. ИВАНОВ1, И.О. УТКИН1

'РНЦ "Курчатовский институт ", Москва

2Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича HAH Украины, Киев, Украина

Методом рентгеноэлектронной спектроскопии изучены состояния Ln4f-, Ln4s-, Nb4d- и Nb4s- электронов для изоструктурного ряда ортониобатов лантанидов LnNb04. Развитая методика, основанная на величинах химического сдвига и мультиплетного расщепления линий Ln4s-, Nb4s- электронов в зависимости от спинового состояния Ln4f- электронов, позволила определить зарядовое и спиновое состояния Nb4d-электронов ниобия в изученных ортониобатах Обнаружено, что в соединениях середины ряда ортониобатаов (Ln = Sm - Dy) на традиционно считавшихся ранее диамагнитными ионах ниобия возникает значительная локальная электронная плотность Nb4d- электронов Получена количественная зависимость между индуцированной электронной плотностью Nb4d^eKTp0H0B и формальным числом Ln4f- электронов Показано, что индуцированная неспаренная плотность Nb4d-электронов возрастает с увеличением числа неспаренных Ln4f- электронов, а в GdNbÜ4 число неспаренных Nb4d- электронов достигает примерно 2. Установлена зависимость средневзвешенного значения энергии связи Nb4s электронов от формального числа Ln4f- электронов и найдено, что эта величина в основном зависит от плотности неспаренных Ln4f- электронов. Сделано заключение, что полная индуцированная плотность Nb4d- электронов в основном вызвана наличием неспаренных Ln4f-электронов. Для выявления механизма возникновения дополнительной плотности К1у^-электронов на ионах ниобия были изучены характеристики Ln4f- электронов и проведено их сравнение с аналогичными параметрами An5f- электронов в соединениях актинидов. Получены экспериментальная и теоретическая зависимость нормированного на один электрон сечения фотоионизации Ln4f оболочки от порядкового номера Z лантанида в ортониобатах LnNb04 и проведено сравнение с соответствующими зависимостями для An5f- электронов в соединениях актинидов. Значительное расхождение между теоретической и экспериментальной зависимостями для Ln4f- электронов в отличии от An5f- электронов позволило предположить, что

92

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И МЕЗОСКОПИЯ. Том 3, № 1

Ln4f- электроны гораздо более делокализованны, чем это традиционно предполагается. Отмечается, что РЭС является адекватным методом по определению количественных характеристик внешних An5f-, Ln4f- и Mnd- электронов переходных элементов.

Данная работа была выполнена при поддержке гранта РФФИ № 00-03-32138а и гранта ISTC № 1358.

РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ И РАСЧЕТ ПЛОТНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В СЛОЖНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ TLaASSs, ТЬзР84 И TLsASS4

A.A. ЛАВРЕНТЬЕВ, В.А. ДУБЕЙКО, Б.В. ГАБРЕЛЪЯН, И.Я.НИКИФОРОВ

Сложные полупроводники TI3ASS3, TI3PS4 и TI3ASS4 представляют класс сравнительно новых соединений с набором физических свойств, которые делают их перспективными в устройствах квантовой электроники [I]. Электронно-энергетическое строение этих соединений, исследованное нами ранее [2] экспериментально методом рентгеновской спектроскопии, существенно дополняется в настоящей работе результатами расчета локальных парциальных плотностей электронных состояний (LDOS), а также рентгеновских спектров поглощения, полученных с помощью нового кода FEFF8 [3]. Все теоретические рентгеновские спектры и LDOS рассчитывались ab initio без подгоночных параметров по рекомендуемой авторами кода FEFF8 [3] схеме: самосогласованные mt-потенциалы находились для кластеров из примерно 35 атомов, которые затем использовались в расчетах спектров поглощения и LDOS для кластеров из 87 атомов в приближении полного многократного рассеяния и, уже сверх этого кластера, в расчет добавлялись пути однократного рассеяния в максимально возможном в FEFF8 кластере до 1000 атомов. Сравнение теоретических К-спектров поглощения S и Р в исследованных сульфидах с их экспериментальными аналогами показывает, что во всех случаях теоретическая кривая достаточно хорошо по энергии отображает практически все особенности экспериментальной кривой. Совпадение формы сравниваемых кривых можно признать вполне удовлетворительным для всех соединений.

Локальные парциальные плотности электронных состояний LDOS, рассчитанные здесь, сравнивались с рентгеновскими эмиссионными флуоресцентными К- и первичными Ег.з-спектра серы и фосфора. Наблюдается весьма хорошее согласие энергетического положения, а также формы теоретических и соответствующих экспериментальных кривых для всех исследованных соединений. Исключение, однако, составляет энергетическое положение глубоколежащих d-состояний металлов (например, Т15с1-состояния, энергетическое положение этих состояний определялось по литературному рентгеноэлектронному спектру для TbAsSe3 [4]) которые для всех

ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И МЕЗОСКОПИЯ. Том 3, № 1

93