ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ФНКЦ РР |
||
Эксперимент по наблюдению сигнала XNCD в лангасите был выполнен на станции ID12 ESRF (Гренобль, Франция). В эксперименте измерялись коэффициенты поглощения право- и левополяризованного рентгеновского излучения при энергиях падающего излучения вблизи K-края поглощения Ga и L2,3-краев La. Исследуемый монокристалл лангасита имел размер 5х5х2 мм и был выращен по методу Чохральского в МГУ. Эксперимент показал наличие сигнала XNCD, в основном, при энергиях выше краев поглощения. Сигнал XNCD на K-крае Ga (из-за p-d гибридизации) оказался в 5 раз сильнее, чем на L-краях La (из-за d-f или p-d гибридизации). На всех краях было обнаружено, что сигналы XNCD при волновом векторе падающего излучения ориентированном вдоль оси с в два раза больше и противоположны по знаку, чем при ориентации волнового вектора перпендикулярно оси с. Экспериментально наблюдаемое поглощение и сигнал XNCD на K-крае галлия являются суммой вкладов, соответствующих каждому неэквивалентному положению. Показано, что наиболее сильный вклад в спектр XNCD дают атомы галлия в положении 1(а). Это может быть объяснено следующим образом. Ближайшее окружение атомов Ga в позиции 2(d) состоит из трех атомов кислорода в плоскости, перпендикулярной оси Z и одного на оси. Эта конфигурация обладает зеркальной плоскостью симметрии, сохраняющей волновой вектор вдоль оси z, так что ближайшее кристаллографическое окружения атомов галлия в этой позиции не может приводить к возникно¬вению сигнала XNCD. Хиральные пути появляются только после учета атомов, принадлежащих следующей координационной, в которой лежат атомы Ga. Для Ga в положении 3(f) первая координационная сфера представляет собой сильно деформированный тетраэдр, инвариантный относительно оси 2x. Соответствующие двойные пути рассеяния хиральны по отношению к волновому вектору вдоль оси z, так что рассеяние излучения первой координационной сферой дает вклад в сигнал XNCD. Октаэдр кислорода вокруг атома Ga в положении 1(а) можно рассматривать как два треугольника сдвинутых вдоль оси z и связанных осью 2x . Аналогично 2(d) позиции пути двукратного рассеяния внутри каждого треугольника ахиральны и не дают вклада в сигнал XNCD, но пути между вершинами различных треугольников хиральны по отношению к волновому вектору, и число таких путей больше, чем для первой координационной сферы Ga в положениях 3(f). А так как наибольший вклад в сечение поглощения дает рассеяние электронной волны на первой и второй координационных сферах, то и наиболее сильный вклад в спектр XNCD дают атомы галлия в положении 1(а).
В 2016 году в рамках проекта были получены следующие важнейшие результаты: 1. На станции ID12 ESRF (Гренобль, Франция) были получены спектры рентгеновского естественного кругового дихроизма (XNCD) в классическом лангасите La3Ga5SiO14 при энергиях падающего излучения вблизи K-края поглощения Ga (10637 эВ) и L2,3-краев La (5891 и 5483 эВ). Исследуемый монокристалл лангасита имел размер 5х5х2 мм и был выращен по методу Чохральского в МГУ. 2. Эксперимент показал наличие сигнала XNCD при энергиях выше краев поглощения. Сигнал XNCD на K-крае Ga (из-за p-d гибридизации) оказался в 5 раз сильнее, чем на L-краях La (из-за d-f или p-d гибридизации). На всех краях было обнаружено, что сигналы XNCD при волновом векторе падающего излучения ориентированном вдоль оси с в два раза больше и противоположны по знаку, чем при ориентации волнового вектора перпендикулярно оси с. 3. Изучение сигнала XNCD позволило получить данные об особенностях электронных состояний в лангасите. XNCD является нетривиальным явлением, для наблюдения которого исследуемое вещество должно обладать рядом свойств, в том числе подходящей группой симметрии, а также набором электронных состояний смешанной четности. В случае измерений на К-краю галлия это гибридизованные Ga 3d-4p электронные состояния, которые возбуждаются при резонансных Е1Е2 переходах, а для измерений на L2,3 краю лантана это гибридизованные La 5d-4f. Наблюдение сигнала XNCD является подтверждением того, что рентгеновское излучения взаимодействует не с индивидуальным атомом, а носит коллективный характер, что отражается в использовании теории многократного рассеяния для описания взаимодействия рентгеновского излучения с веществом в области вблизи краев поглощения. Численное моделирование сигнала XNCD с помощью программы FDMNES позволило разделить вклады от трех кристаллографически неэквивалентных позиций Ga (1(a), 2(d), 3(f)) в сигнал XNCD. 4. Показано, что наиболее сильный вклад в спектр XNCD дают атомы галлия в положении 1(а).
МГУ имени М.В.Ломоносова | Координатор |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Изучение оптической активности кристаллов семейства лантан-галлиевого силиката в рентгеновском диапазоне частот |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Изучение оптической активности кристаллов семейства лантан-галлиевого силиката в рентгеновском диапазоне частот |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Изучение оптической активности кристаллов семейства лантан-галлиевого силиката в рентгеновском диапазоне частот |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".