PRACA DOKTORSKA Zale ność własności strukturalnych ...

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń otrzymano zależności zmian parametrów sieciowychdla α- i β-Ge 3 N 4 z temperaturą. Przebieg zależności parametrów sieciowych a i c oraz stosunkuosiowego c/a pokazano na rysunkach V.4.2.3 i V.4.2.4 dla obu faz, odpowiednio.Otrzymane zależności pokazują, że wartości parametrów sieciowych a i c dla α-Ge 3 N 4 w badanymzakresie temperatur rosną od wartości 8.1981 Å do 8.2213 Å dla parametru a i od 5.9302 Å do 5.9471Å dla parametru c. Stosunek c/a jest stały (około 0.7234, zob. rys. V.4.2.3c). Stosunkowo duży rozrzutpunktów niskotemperaturowych jest związany z małą zawartością fazy α-Ge 3 N 4 w badanej próbce iograniczonym czasem pomiarowym. Efektem tego jest nieidealne zszycie nisko iwysokotemperaturowych krzywych (rysunek V.4.2.3) - spodziewanym skutkiem jest większaniepewność wyznaczenia rozszerzalności termicznej w obszarze zszycia (~150 – 400 K).Dla fazy β-Ge 3 N 4 parametry sieci a i c zmieniają się od 8.0311 Å do 8.0502 Å i od 3.0761 Å do3.0854 Å, odpowiednio. Na odcinku temperaturowym poniżej 100 K stosunek c/a jest stały (około0.3830) i po przekroczeniu tej granicy stopniowo wzrasta ze wzrostem temperatury do wartości0.3833 co sugeruje o anizotropii materiału.Podobnie jak w przypadku z faz α- i β-Si 3 N 4 położenia atomów w komórkach elementarnych α- iβ-Ge 3 N 4 z temperaturą nie zmieniają się istotnie i odpowiadają wartościam eksperymentalnympodanym w rozdziale V.4.1.Na podstawie wyznaczonych parametrów sieciowych dla α- i β-Ge 3 N 4 w badanych punktachtemperaturowych obliczono zależności V(T) tych faz. Rozszerzalność termiczna obu tych faz byławyliczona na podstawie modelu Debye’a-Grüneisena (rysunek V.4.2.5 dla α fazy i V.4.2.6 dla fazy β).Zmienność temperaturowa współczynnika rozszerzalności termicznej dla α-Ge 3 N 4 i β-Ge 3 N 4 jestbardzo podobna, co nie jest dziwne, gdyż różnica strukturalna między nimi jest niewielka (inneułożenie identycznych warstw atomowych). Wyznaczone z modelu Debye’a-Grüneisena wartości Θ Dwynoszą 889 K dla α-Ge 3 N 4 i 1301 K dla β-Ge 3 N 4 .a [Å]8.2208.2158.2108.2058.200c [Å]5.9465.9435.9405.9375.9345.9315.928(a)8.1950 150 300 450 600 750 900 1050T [K]0.726(b)0 150 300 450 600 750 900 1050T [K]c/a0.7250.7240.723Rysunek V.4.2.3. Zależności parametrówsieciowych α-Ge 3 N 4 od temperatury:parametr a (a), parametr c (b), stosunek c doa (c). Symbole: wartości w zakresie niskichtemperatur (□), wartości w zakresiewysokich temperatur (●).0.7220.7210 150 300 450 600 750 900 1050T [K](c)77