-2-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ................................................ 4
1. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1.1. Образцы и используемая аппаратура .............. 16
1.2. Методика количественных температурных измерений ... 21
1.3. Анализ ошибок эксперимента .....................26
2. ПРОЯВЛЕНИЕ ДВУХЧАСТИЧНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ И СВЯЗАННЫХ СОСТОЯНИЙ ФОНОНОВ В СПЕКТРАХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КРИСТАЛЛОВ
2.1. Введение....................................... 32
2.2. Экспериментальные исследования многомодового
резонанса Ферми в кристалле малеинового ангидрида . . 36
2.2.1. Литературные сведения о кристаллической структуре малеинового ангидрида и его колебательном спектре . 36
2.2.2. Экспериментальное исследование спектра поглощения кристалла малеинового ангидрида в области валентных колебаний карбонильной группы ............................ 41
2.2.3. Сравнение результатов эксперимента с теорией ... 48
2.3. Проявление резонансных взаимодействий в спектрах кристалла фталевого ангидрида, определение констант энгармонизма и Форш зоны ДЧВ...................................66
3. ИССЛЕДОВАНИЕ АНГАРМОНИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
В КРИСТАЛЛАХ С ВОДОРОДНЫМИ СВЯЗЯМИ
3.1. Основные свойства и спектроскопические проявления водородной связи ............................................. 84
3.2. Структура полосы в кристалле уксусной кислоты . . 96
3.3. Расчет многомодового резонанса Ферми в кристалле уксусной кислоты СДдСООН..............................105
3.3.1. Влияние температуры на характер резонансного взаимодействия в кристалле СДдСООН..................113
3.3.2. Влияние изотопозамещения на параметры резонанса . 117
- 3 —
3.4. Исследование особенностей спектров второго порядка
в кристалле йодноватой кислоты ....................... 119
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПОЛОС СВЯЗАННЫХ
СОСТОЯНИЙ ФОНОНОВ В КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРАХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ
КРИСТАЛЛОВ
4.1. Механизмы температурного уширения полос внутримолекулярных колебаний в кристаллах ................. 134
4.2. Влияние температуры на колебательные спектры молекулярных кристаллов в случае резонанса Ферми . 142
4.3. Исследование температурной зависимости полос связанных состояний в условиях резонанса Ферми в колебательных спектрах молекулярных кристаллов . . 154
4.3.1. Йодноватая кислота...................................154
4.3.2. Уксусная кислота.....................................157
5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОЛЕБАНИЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА В КРИСТАЛЛАХ
5.1. Кристаллическая структура и внутренние колебания иодата лития.............................................. 160
5.2. Экспериментальное исследование колебательного
спектра второго порядка кристалла сА-!_й)0з............166
5.3. Результаты теоретического исследования ИК поглощения и KP света в области зон двухчастичных возбуждений молекулярных кристаллов.....................................170
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ...................................181
ЛИТЕРАТУРА......................................................183
-4
ВВЕДЕНИЕ
В спектроскопии молекул и кристаллов в настоящее время уделяется большое внимание изучению спектроскопических эффектов, природа которых определяется энгармонизмом колебаний. В частности, это особенности спектров 2-го порядка и взаимодействие колебаний различных порядков в кристаллах. Исследование фононных спектров открывает здесь большие возможности, позволяя изучать механизмы взаимодействия менаду возбуждениями решетки различной природы, а также позволяет получать информацию о строении кристаллов и силах межмолекулярного взаимодействия.
Как известно, следствием гармонического приближения,обычно принимаемого в качестве основного принципа физики твердого тела /1-3/, является представление о невзаимодействующих квазичастицах. Очевидным успехом такого приближения является списание дисперсии фононов и резонансного расщепления молекулярных термов (давыдовское расщепление /4/). Малые отклонения от гармоничности обычно на языке фонон-фононных взаимодействий трактуются как малые возмущения ("остаточное взаимодействие"). В случае фононов в качестве такого "остаточного" взаимодействия выступает энгармонизм.
Использование лазеров в технике оптического эксперимента привело в последнее время к бурному развитию исследований свойств элементарных возбуждений в кристаллах. Существенно, что при этом появилась возможность исследовать процессы с одновременным рождением или уничтожением нескольких квазичастиц. В этих процессах должно проявляться "остаточное" взаимодействие между квазичастица!®, которое далеко не всегда можно рассматривать как слабое. Например, в молекулярных кристаллах, как известно, дисперсия оп-
— 5-
тических фононов является следствием межмолекулярного взаимодействия. Если это взаимодействие преобладает над энгармонизмом,отклонения от гармоничности будут трудно наблюдаемы!®, к ими можно пренебречь. Однако вывод о том, что энгармонизм оптических колебаний в кристаллах (для области спектра обертонов внутримолекулярных колебаний) может быть весьма значительным, следует уже из чисто качественных соображений /2/. Действительно, в изолированных молекулах энергия энгармонизма А обычно составляет величину 1-3/ от энергии кванта основных колебаний /5/ (здесь под энергией энгармонизма А, как обычно, подразумевается половина смещения уровня обертона относительно удвоенной энергии основного тона Е, = й'Ыо- 2А, где Шо - частота основного тона). Например, при Ц)0^ 500 см"1 энергия А оказывается равной 5-15 см“1. В то же время энергия межмолекулярного взаимодействия в кристалле, определяющая ширину энергетической зоны фононов для указанной области частот, как это, например, следует из измерений величины Давыдовского расщепления, у многих кристаллов оказывается также величиной порядка 5-10 см"*. Поэтому в тех случаях, когда ширина фононных зон - порядка А, спектр оптических колебаний в области обертонов или составных тонов может иметь весьма сложную природу.
В кристаллах спектры 2-го порядка несут в себе важную информацию о распределении плотности одночастичных состояний в зоне Бриллюэна и в связи с этим в последнее время все чаще привлекают внимание исследователей. Однако наличие взаимодействия между квазичастицами часто затрудняет непосредственное извлечение этой информации, так как в ряде случаев может существенно влиять на форму спектра двухчастичных переходов. Теоретически и экспериментально этот вопрос наиболее подробно исследован для виброн-
нкх спектров молекулярных кристаллов в работах Э.И.Рашбы и Е.Ф.Шеки /6,7/. Для фононных спектров к подобнш эффектам приводит ангармоническое взаимодействие колебаний. Как показано В.М.Аграновичем /3/, в кристаллах ангармоническое взаимодействие фононов приводит к перераспределению интенсивности в полосе двухфононных переходов /8/, а при достаточной величине энгармонизма, превышающей ширину энергетической зоны фононов, становится возможным образование особого одночастичного состояния, являющегося связанным состоянием двух фононов - бифонона, отщепившегося от зоны распадающихся состояний. Например, энергия возбужденного состояния кристалла с двумя фононами п и)0 (в пренебрежении меямолекулярным взаимодействием) равна Е = 2"^бОо ПРИ локализации двух квантов молекулярных колебаний на разных молекулах. Если же оба кванта локализованы на одной молекуле, то из-за внутримолекулярного энгармонизма Е = 2к)0- 2А. Таким образом, "внутримолекулярный энгармонизм в рассматриваемом случае приводит к уменьшению энергии кристалла при сближении квазичастиц и, таким образом, способствует их притяжению" /3/. Связанные пары движутся по кристаллу как единое образование. Естественно, что движение такой пары характеризуется единым волновым вектором, а их энергии образуют зону, аналогичную зоне одночастичных возбуждений кристалла. Зоны распадающихся (диссоциированных) двухчастичных состояний образуют пары фононов (колебательных экситонов),
Ширина зоны двухчастичных возбуждений равна сумме ширин зон спаренных экситонов. Эффект связывания квазичастиц является одним из наиболее характерных для современной квантовой теории. Проявление этого эффекта известно для различных возбуждений в конденсированных средах: электронов (в случае фазового перехода в
обладающие волновыми
-7-
сверхпразедящее состояние), элементарных возбуждений в жидком гелии, магнонов в магнитных кристаллах и др. Существование такого рода возбуждений в колебательных спектрах кржсталлов оставалось экспериментально не установленным вплоть до последнего времени.
Впервые бифононы теоретически рассмотрены Дк.Ван-Кранендон-ком для кристаллического параводорода /9/. Недавно была создана детальная теория этого явления. Ф.Богани /10/, используя метод функций Грина /II/, получил явное выражение для двухчастичного поглощения в модели молекулярного кристалла. Сравнение результатов теории с параметрами ИК-поглощения твердых СС^, ^2-к 0С£ привело к отличному согласию как формы полос, так и их интенсивности в случае связанных двухчастичных состояний, проявляющихся в виде аномальных пиков в двухфононном колебательном спектре. Здесь можно отметить также работы /12-15/, в которых двухфонон-ные связанные состояния наблюдались в спектрах КР ряда кристаллов.
Двухчастичные состояния проявляются также в пояяритонных спектрах, изменяя ход поляритонных ветвей /16/ (поляритонный ферми-резонанс /17/). В частности, В.М.Аграновичем /3/ был сделан вывод о том, что в случае поляритонного резонанса с дипольно-актшзным бифононом в поляритонном спектре должна возникать характерная "щель”, при условии же пересечения подяритонов с зоной двухчастичных состояний щель не должна появляться. В последнем случае ожидалась лишь возможность немонотонного изменения частоты поляритонов, а также сильное уширение соответствующих линий КР. Щель в поляритонном спектре в области обертонов и составных тонов наблюдалась в работах /18-23/. В работе /27/ показана возможность исследования двухфононных зон и обнаружения связанных
-в -
состояний по изменениям в поляритонном спектре. В кристалле наблюдались /24/ три близко расположенные щели в области обертонов, удаленной от частот фундаментальных колебаний. Поведение поляритонных ветвей вблизи щелей описывалось путем введения дополнительных осцилляторов с частотами, соответствующими положению этих щелей, что можно сделать только в случае наличия связанных состояний. Однако для решения вопроса о присутствии связанных состояний в этом кристалле, а также во всех других случаях, требуется детальное исследование спектров 90-градусного КР и ИК поглощения и более точные сведения о дисперсии поляритонов в области щелей.
Многочастичные состояния, несмотря на то, что они являются колебаниями высших порядков, благодаря возможности образования в них квазисвязанных состояний, могут оказывать существенное влияние на оптические свойства кристаллов. В частности, как указывается в /25/, уменьшая значение эффективной константы взаимодействия, определяющей интенсивность спонтанного параметрического рассеяния /26/, многочастичные состояния могут делать кристаллы неэффективными для работы в нелинейно-оптических устройствах.
Однако энгармонизм не только приводит к связыванию фононов и к образованию зон двухчастичных возбуждений, но и играет важную роль во многих случаях резонанса. Показано /28/, что интенсивность взаимодействия бифононов со светом может значительно возрасти цри наличии резонанса Ферми /29/, т.е. в случаях, когда фононная зона, отвечающая какому-либо колебанию основного тона, приближается к энергетической зоне бифонона той же симметрии. Следует отметить следующее обстоятельство. При ферми-резонансе в изолированной молекуле частота одного из молекулярных колебаний оказывается близкой частоте обертона (или же составного то-
— 9-
на) какого-либо другого колебания. Благодаря энгармонизму внутримолекулярных колебаний при этом возникает резонанс двух возбужденных состояний молекулы, что приводит к характерным дублетам линий сравнимой интенсивности в спектрах ИК поглощения или КРС. При переходе от изолированной молекулы к кристаллу явление сильно усложняется. Вследствие трансляционной симметрии и под влиянием межмолекулярного взаимодействия в области основных колебаний молекулы возникают ветви акустических и оптических фононов, а в области обертонов и составных тонов - зоны многочастичных состояний и, при определенном соотношении параметров молекулы и кристалла, также зоны состояний связанных друг с другом фононов (бифононов). Поэтому при Ферми-резонансе в кристаллах, вообще говоря, резонирует друг с другом большое число возбужденных состояний различной природы. Теоретическому рассмотрению такого взаимодействия и его особенностей посвящен целый ряд работ (см., например /28,30-33/). Результаты, полученные в этих работах,согласуются с решением более общей задачи о взаимодействии и интерференции дискретного уровня с произвольным сплошным спектром /34/. В зависимости от формы и интенсивности сплошного спектра наблюдаемые эффекты интерпретируются в терминах теории ферми-ре-зонанса или резонанса Фано /35/ (антирезонанса). В работе /36/ показано, что двухчастичные возбуждения оказывают значительное влияние на форму спектра второго порядка в случае слабого внутримолекулярного энгармонизма 1У порядка (т.е. при достаточном удалении основного тона от обертона). При этом существенным образом проявляется оптический энгармонизм /2/, приводящий к изменению формы спектра двухфононных переходов. Было установлено также /37/, что двухфононные возбуждения могут существенным образом изменять спектры I порядка, если частоты двухфононных ре-
-10-
зонансов (квазисвязанных состояшй) оказываются близкими к частотам фундаментальных колебаний соответствующей симметрии. Эффекты такой гибридизации мезду оптическими фононами и акустическими двухфононныш резонансами наблюдались при исследовании КР на "мягкой" моде в кристаллах А^РО^ и ВаТсО^ /38,39/, а также в условиях 90-градусного КРС в кристалле формиата лития /40/.
Креме того, возможно квазирезонансное взаимодействие зон двухчастичных возбуждений кристалла, аналогичное взаимодействию колебаний второго порядка в изолированных молекулах (резонанс Дарлинга-Деннисона /32/), которое, как показано теоретически /33/, может приводить к перераспределению интенсивностей в полосе двухфононных переходов.
Из проведенного краткого анализа состояния проблемы видно, что двухчастичные возбуждения могут играть важную роль в формировании энергетической структуры твердого тела. Без учета ангармонических резонансных взаимодействий невозможно объяснить многие оптические и спектроскопические свойства кристаллов. В связи с этим является актуальным экспериментальное исследование физических свойств двухчастичных состояний кристаллов и их проявлений в различных оптических процессах. Представляет интерес получение экспериментальных данных о влиянии ангармонического взаимодействия колебаний на спектры двухфононных переходов.Особый интерес представляет изучение связанных состояний в области колебательных экситонов /41/ в молекулярных кристаллах, т.е. внутренних колебательных возбуждений сложных ионов или молекул кристалла. В этом случае ширина колебательных зон невелика и, как правило, не происходит перекрывания отдельных зон. Креме того, имеется возможность проследить за изменением характера
-11-
элементарных возбуждений, когда изменяются физические параметры системы (отношение дисперсии к энгармонизму).
Учитывая вышеизложенное, целью диссертационной работы было систематическое экспериментальное исследование закономерное тей проявления эффектов энгармонизма (образование зон ДЧВ и связанных состояний фононов) в колебательных спектрах молекулярных кристаллов в условиях резонансного взаимодействия типа Ферми и Дарлинга-Деннисона ; определение на основании экспериментальных данных параметров энгармонизма и характеристик зон ДЧВ в кристаллах с различным типом связи ; исследование механизма температурного уншрения полос связанных состояний на примере кристаллов с водородными связями.
В настоящей работе исследовалась специально подобранная серия кристаллов. В качестве объектов исследования были выбраны молекулярные кристаллы (малеиновый и фталевый ангидриды), в которых дисперсия фононов и ангармонические эффекты имеют сравнимые величины, кристаллы с водородными связями (уксусная и йодноватая кислоты), характеризующиеся большим энгармонизмом и ионноковалентный кристалл иодата лития. Эти кристаллы представляют интерес какудобные объекты для изучения особенностей двухчастичных состояний и проверки возможности существования связанных состояний фононов. Весьма важно, что для некоторых колебаний этих кристаллов выполняются условия шерми-резонанса.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списіса цитируемой литературы. Обзор литературы по исследуемым вопросам содержится в начале каждой из глав в отдельности.
Во введении дан краткий анализ теоретических и экспериментальных работ, в которых обсуждается роль ДЧВ и резонансного вза-
-12-
имодействия колебаний в формировании колебательных спектров кристаллов, сформулирована актуальность и цель работы, дана аннотация содержания диссертации и приведены основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе приводится обоснование выбора объектов исследования, описание аппаратуры и применяемых экспериментальных методов. В этой же главе освещены вопросы, связанные с искажающим влиянием аппаратуры на параметры узких полос поглощения,указаны методы введения соответствующих поправок и проведен анализ ошибок эксперимента.
Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию проявления ДЧВ в случае резонанса Ферми в молекулярных кристаллах малеинового и фталевого ангидридов. Обнаружено и исследовано проявление связанных состояний фононов при малых значениях ан-гармонизма 4-го порядка в условиях слабого резонансного взаимодействия ДЧВ с фундаментальным колебанием кристалла. Проведен теоретический анализ и определены параметры ангармонизма, ответственные за рассматриваемое фонон-фононное взаимодействие, в случае многомодового (малеиновый ангидрид) и одномодового (фта-левый ангидрид) резонанса Ферми. Произведена идентификация наблюдаемых в спектрах исследуемых кристаллов пиков поглощения в области валентных колебаний групп С=0.
В третьей главе приводятся результаты исследования особенностей резонансных взаимодействий в кристаллах с водородными связями, которые характеризуются большим ангармонизмом внутримолекулярных колебаний и усилением мешолекулярного взаимодействия. Показано, что применение теории ангармонического резонансного взаимодействия фундаментального колебания кристалла с ква-зкрезонансными ДЧВ, разработанной А.М.Яремко и М.П.Лисицей,поз-
-13-
боляєт пояностью объяснить наблюдаемую структуру спектра в области валентных колебаний ОН в кристаллах с водородными связями. На основании сравнения экспериментального и расчетного спектров кристалла уксусной кислоты определены значения констант ангар-монизма и ширины зон дисперсии рассматриваемых колебаний в случае многомодового резонанса Ферми, определена их зависимость от температуры и изотопозамещения. В этой же главе рассмотрены резонансные особенности в колебательном спектре кристалла йодноватой кислоты. Проведен расчет спектрального распределения коэффициента поглощения и интенсивности КРС в области резонансного взаимодействия валентного колебания 'О ОН с зоной ДЧВ 2 (З'ОН, определены величины ангармонических постоянных и ширина дисперсионной зоны колебания $ ОН. Установлена корреляция между анизотропией экситонной зоны и структурой исследуемых кристаллов.
В четвертой главе рассмотрены результаты исследования температурной зависимости полос поглощения в случае резонансного взаимодействия фундаментального колебания с зоной ДЧВ. На примере кристаллов с водородными связями показано, что более быстрое температурное уширение бифонона по сравнению с основным колебанием в случае слабого резонанса Ферми обусловлено взаимодействием с более низкочастотным колебанием решетки и диссоциацией в зону ДЧВ. Проведено сравнение с теорией и определены низкочастотные фононы, дающие основной вклад в релаксацию фундаментального колебания и бифонона.
Пятая глава посвящена экспериментальному изучению ангармонического резонансного взаимодействия двухчастичных возбуждений (типа резонанса Дарлинга-Деннис она) на примере кристалла иодата лития. На основании детального исследования спектра П порядка кристалла (спектральный интервал 1500-1700 см“ ) и сравнения по-
-14-
лученных экспериментальных данных с результатами теоретического анализа показано, что в условиях квазирезонансного взаимодействия зон ДЧВ связанные состояния фононов могут образовываться даже при сравнительно малых значениях ангармонизма 4-го порядка.
В заключении сформулированы основные результаты, полученные при выполнении диссертационной работы.
Практическая ценность полученных результатов заключается в следующем. Полученные в настоящей работе данные о параметрах ангармонизма и структуре двухфононных зон кристаллов с нелинейно оптическими свойствами (ИЗО^и ЮО3 ) и разработанный метод получения этих данных могут быть использованы при создании новых устройств нелинейной оптики и выборе новых материалов для лазерной техники.
Предложенный в работе и алробирсванный на примере кристаллов СДдСООН, СНдСООД и НЮд механизм формирования контура спектральной кривой в области валентных колебаний связи ОН может быть распространен на широкий класс кристаллов с водородными связями и использован для интерпретации их колебательных спектров и дальнейшего развития теории водородной связи.
Обнаруженная экспериментально аномальная температурная зависимость уширения полос Ж поглощения связанных состояний и предложенная ее трактовка позволяет глубже понять механизмы фо-нон-фононного взаимодействия в кристаллах.
Результаты исследования многомодового резонанса Ферми в кристалле малеинсвого ангидрида были использованы при разработке спектрального метода определения структуры и состава промежуточных продуктов при синтезе сукцинимидных присадок в условиях промышленного производства.
-15-
Основные положения, выносимые на защиту:
1) экспериментальное подтверждение существования бифононов и зон ДЧВ в высокочастотной области колебательных спектров молекулярных кристаллов в условиях слабого резонанса Ферми или Дарлинга-Деннисона и необходимость учета этих эффектов при интерпретации спектров ;
2) метод определения значений констант механического (3-го и 4-го порядков) и электрооптического энгармонизма и параметров зон ДЧВ из сравнения экспериментальных спектров и спектров,рассчитанных на основе теории ангармонического резонансного взаимодействия колебательных возбуждений в кристаллах ;
3) изменение параметра электрооптического энгармонизма и диссоциация бифонона в зону ДЧВ как доминирующие механизмы температурного изменения формы спектра двухчастичных возбуждений в условиях слабого резонанса Ферми ;
4) возможность полного описания тонкой структуры полосы ОН в кристаллах с водородными связями и температурного ушире-
кия ее отдельных компонент на основе теории ангармонического резонансного взаимодействия колебательных возбуждений в кристаллах.
-16-
I. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1.1. Образцы и используемая аппаратура
Колебательная спектроскопия является одним из основных методов изучения структуры кристаллов и динамики их решетки,весьма чувствительным к природе и свойствам элементарных возбуждений в твердых телах. Важное значение имеет при этом изучение спектров высших порядков, которое позволяет получать важную информацию о механизмах взаимодействия между возбуждениями решет-1си различной природы. Современное спектральное исследование, имеющее своей целью получение информации о механизмах взаимодействия между квазичастицами в кристаллах, все чаще является синтезом экспериментального измерения спектра и его теоретической интерпретации, включающей в ряде случаев полный расчет спектрального распределения коэффициента поглощения (или сечения КР). Необходимость сопоставления экспериментального и расчетного спектров предъявляет высокие требования к точности измерений, которым удовлетворяют современные приборы инфракрас-пой спектроскопии, использовавшиеся при выполнении данной работы.
При исследовании спектров высших порядков, вследствие их слабой интенсивности, необходима высокая степень чистоты вещества. Поэтому особое внимание уделялось очистке объектов от примесей.
В соответствии с поставленной перед нами задачей в качестве объектов исследования были выбраны молекулярные кристаллы с
-17-
ван-дер-ваальсовым типом связи - малеиновый и фталевый ангидриды, кристаллы с водородными связями - уксусная и йодноватая кислоты, ионно-ковалентный кристалл - сС -модификация иодата лития. Выбор объектов исследования обусловлен следующими соображениями:
1) Все исследуемые кристаллы имеют достаточно хорошо интерпретированные колебательные спектры 1-го порядка. Структура кристаллов определена из электронографических и рентгеноструктурных исследований.
2) Для ряда колебаний рассматриваемых кристаллов выполняются условия резонанса Ферми или Дарлинга-Деннисона.
3) Данные вещества имеют одну устойчивую кристаллическую модификацию и не испытывают фазовых переходов при низких температурах, что позволяет их исследовать в достаточно широком температурном интервале (от 4 до 300 К).
Кроме того, исследование этих кристаллов имеет и практическое значение, поскольку кристаллы малеинового и фталевого ангидридов, а также уксусная кислота широко используются в промышленном органическом синтезе, а кристаллы иодата лития и йодноватой кислоты находят применение в лазерной физике, акусто-электронике в качестве пьезоэлектрических и нелинейно-оптических материалов. К недостаткам рассматриваемого ряда кристаллов относятся их повышенная реакционная способность и гигроскопичность, что затрудняет экспериментальные исследования, и потребовало ряда предосторожностей при приготовлении тонких моно-кристаллических пленок.
Ориентированные монокристаллические пленки йодноватой кислоты и о(. -модификации иодата лития получены из НИИ "Полюс" и Опытного производства АН УСОР. Нужные срезы используемых крис-
-18 -
таялов сполировывалнсь до толщины 5-10 мкм. Для получения нужного среза кристаллы ЮО3 и Ц.ЗО3 резались алмазным кругом или стальной нитью, смачиваемой водой, сошлифовывались до нужной толщины (5-100 мкм) на алмазных порошках, а затем поверхность тщательно полировалась. Толщина и ориентация образцов контролировались с помощью поляризационного микроскопа МИН-8.
Монокристаллические пленки малеинового и фталевого ангидридов толщиной 10 мкм выращивались методом температурного градиента при скорости охлаждения 10 град/мин. Исследуемые вещества предварительно очищались многократной перекристаллизацией из растворов и зонной плавкой, и тщательно высушивались. Ангидриды кислот, как известно, сильно гигроскопичны, при хранении на воздухе окисляются, поэтому все операции по выращиванию монокристаллов проводились в атмосфере сухого воздуха. Малеино-вый ангидрид, кроме того, псяимеризуется при температуре 120°С, а также, как показали наши исследования /163/, испытывает фотохимические превращения под действием ультрафиолетового излучения. Соответственно, мы обращали внимание на то, чтобы в процессе выращивания монокристаллов малеинового ангидрида образец не загрязнялся продуктами полимеризации и фотохимии, т.е. принимали меры против перегревания образца и действия на него ультрафиолетового излучения. Исследуемые ангидриды, твердые при комнатной температуре, расплавлялись между двумя хорошо отполированными пластана.® из кГаОе. и для получения нужной ТОЛЩИНЫ сжимались с помощью микропресса. Качество получаемой монокрис-таллической пленки (5-10 мкм) и ее толщина контролировались при помощи поляризационного микроскопа МИН-8.
Измерения инфракрасных спектров поглощения выполнены на стандартном двухлучевом спектрофотометре -20 (фирмы "Цейсс”,
- Київ+380960830922