23.11.2014 Views

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

xxiii πανελληνιο συνεδριο φυσικης στερεας καταστασης & επιστημης ...

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Mελέτη Μεικτών Γυαλιών Οξειδίων Te-Zn με τις Τεχνικές<br />

Φασματοσκοπίας Raman και Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης<br />

Ε. Σταύρου*, Ρ. Τσοπουρίδου, A.Γ. Κόντος, και Κ. Ράπτης<br />

Τμήμα Φυσικής, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο 15780 Αθήνα<br />

* estavrou@central.ntua.gr<br />

Η φασματοσκοπική μελέτη Raman αμόρφων μεικτών οξειδίων Τελλουρίου-Ψευδάργυρου (ΤeO 2 ) x (ZnO) 1-x σε<br />

συνάρτηση με τη σύσταση και τη θερμοκρασία δίνει σημαντικές πληροφορίες για τις δομικές μεταβολές και τη δυναμική του<br />

άμορφου πλέγματος αυτών των υλικών.<br />

Στο πρώτο σκέλος της παρούσας εργασίας μελετωνται τα γυαλιά (ΤeO 2 ) 80 (ZnO) 20 και (ΤeO 2 ) 70 (ZnO) 30 ) με την τεχνικά<br />

τηας Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης σε ευρεία περιοχή υψηλών θερμοκρασιών με σκοπό τον ακριβή προσδιορισμό<br />

της θερμοκρασίας υαλώδους μετάβασης T g των γυαλιών. Η έμφαση, όμως, δίνεται στη θερμοκρασιακή εξάρτηση του<br />

φάσματος Raman ενός εκ των γυαλιών από τους 20Κ, μέσω της υαλώδους μετάβασης και μέχρι το σημείο κρυστάλλωσης.<br />

Με αυτόν τον τρόπο (και σε σύγκριση με τις θερμιδομετρικές μετρήσεις της T g ) διερευνάται η δυνατότητα χρήσης της<br />

φασματοσκοπίας Raman (και πιο συγκεκριμένα της Μποζονικής ζώνης στις χαμηλές συχνότητες) για την μελέτη και τον<br />

προσδιορισμό κρίσιμων φαινομένων στην περιοχή της υαλώδους μετάβασης όπως έχει γίνει σε προηγούμενη εργασία για τα<br />

γυαλιά χαλκογενιδίων [1]. Στο Σχήμα 1 παρουσιαζεται η θερμοκρασιακή εξέλιξη των πολωμένων (ΗH) φασμάτων Raman<br />

του γυαλιού (ΤeO 2 ) 70 (ZnO) 30 το οποίο παραμένει άμορφο μέχρι τη θερμοκρασία των 643 Κ. Πάνω από αυτή τη<br />

θερμοκρασία το υλικό αρχίζει να κρυσταλλώνεται σταδιακά έως τους 752 Κ όπου έχει κρυσταλλωθεί πλήρως, όπως<br />

συμπεραίνεται από την εμφάνιση στενών κορυφών στο φάσμα.<br />

(TeO 2<br />

) 0.7<br />

(ZnO) 0.3<br />

HH<br />

752 Κ<br />

632 Κ<br />

582 Κ<br />

498 Κ<br />

380 Κ<br />

294 Κ<br />

200 Κ<br />

130 Κ<br />

24 Κ<br />

0 200 400 600 800 1000<br />

Συχνότητα (cm -1 )<br />

Σχήμα 1: Εξέλιξη του φάσματος Raman HH του γυαλιού (TeO 2 ) 0.7<br />

(ZnO) 0.3 με τη θερμοκρασία στην περιοχή 24-752 Κ. Τα φάσματα<br />

είναι κατακόρυφα μετατοπισμένα μεταξύ τους για ευκρίνεια.<br />

Η συχνότητα όλων των παρατηρούμενων ζωνών Raman μειώνεται ομαλά με αυξανόμενη θερμοκρασία στην περιοχή<br />

Τ < T g υποδηλώνοντας συμπεριφορά κανονικού τρόπου ταλάντωσης. Καθώς όμως προσεγγίζεται η T g , η συχνότητα της<br />

Μποζονικής ζώνης υφίσταται μία ασυνεχή (απότομη) μείωση ( Σχήμα 2) σε σύγκριση με την ομαλή μείωση της μοριακής<br />

ζώνης (ένθετο Σχήματος 2), γεγονός που συνοδεύεται από μια εξίσου απότομη αύξηση της έντασης της Μποζονικής ζώνης<br />

(Σχήμα 3).<br />

Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οί μεταβολές των φασματικών χαρακτηριστικών (συχνότητα, εύρος, ένταση)<br />

της Μποζονικής ζώνης μπορούν να χρησιμοποηθούν επιτυχώς για τον προσδιορισμό της T g των γυαλιών οξειδίων, όπως έχει<br />

εφαρμοστεί για την μελέτη αντίστοιχων φαινομένων σε γυαλιά χαλκογενιδίων [1]. Πρέπει να τονιστεί ότι η αύξηση του<br />

λόγου έντασης της Μποζονικής προς μοριακή παρατηρείται πριν την Τ g γεγονός που λειτουργεί ως προπομπός της<br />

επερχόμενης μεταβολής.<br />

262

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!