Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2022,  том 19,  №1, 32-40

 

Фёдор Иванович Иванов1†, Юрий Александрович Захаров2, Елена Васильевна Исакова3

Особенности в спектрах оптического поглощения нитевидных кристаллов b-PbN6

1,3 Кузбасский гуманитарно-педагогический институт ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», ул. Циолковского, 23, 654041, Новокузнецк, Россия
2 Институт углехимии и химического материаловедения Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, пр. Советский, 18, 650000, Кемерово, Россия
1 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0002-8141-7873
3 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

На разработанной микроспектрофотометрической установке, реализующей принцип неподвижности нитевидного кристалла (НК) в оптическом тракте, проводились измерения спектров поглощения, на одном и том же участке кристалла, как в режиме фотохимического разложения (ФХР), так и при действии сильного электрического поля в вакуумном микрокриостате, находящемся на оптической оси, при температурах от жидкого азота до 600 К. Установлено ряд особенностей, зависящих как от толщины НК β-азида свинца (β-PbN6) так и спектрального режима фотометрирования. При фотометрировании из области ультрафиолета в инфракрасную область при длинах волн 490 нм и выше наблюдается отрицательное поглощение (люминесценция), отсутствующая при спектрофотометрировании из инфракрасной области. Подтверждена выполнимость закона Бугера для длин волн, при которых наблюдается проявление центров окраски. Доказано объемное распределение центров поглощения. Исследовано влияние температуры, деформации, фото- и электрополевого воздействия на спектры поглощения света поляризованного во взаимноперпендикулярных плоскостях Е||[010] и Е^[010]. Установлен термический коэффициент изменения ширины запрещенной зоны (ЗЗ) НК b-PbN6 и определена её ширина, которая практически совпадает с шириной ЗЗ определенной ранее в a-азиде свинца. Доказана собственно дефектная природа центров фундаментального поглощения в области 367-375 нм.

Ключевые слова: нитевидные кристаллы азида свинца (НК β-PbN6), спектр поглощения, поляризованный свет, влияние температуры, деформации, центры окраски при фото- и электрополевом разложении.

УДК 541.124; 541.14; 541.17; 544.22.022; 544.431.124; 644.3.03

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.01.004


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 19, No.1 (2022) 32-40

 

Fedor I. Ivanov1†, Yuri А. Zakharov2, Elena V. Isakova3

Features in the spectra optical absorption of filamentous crystals b-PbN6

1,3 Кузбасский гуманитарно-педагогический институт ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», ул. Циолковского, 23, 654041, Новокузнецк, Россия
2 Институт углехимии и химического материаловедения Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, пр. Советский, 18, 650000, Кемерово, Россия
1 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , https://orcid.org/0000-0002-8141-7873
3 Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

At the developed microspectrophotometric installation, which implements the principle of immobility of a filamentous crystal (FC) in the optical path, absorption spectra were measured at the same crystal site, both in the photochemical decomposition (PCD) mode and under the action of a strong electric field in a vacuum microcryostat located on the optical axis, at temperatures from liquid nitrogen to 600 K. A number of features were established, depending on both the thickness of the NK β-azide of lead (β-PbN6) and spectral mode of photometry. When photometring from the ultraviolet region to the infrared region at wavelengths of 490 nm and above, negative absorption (luminescence) is observed, which is absent in spectrophotometry from the infrared region. The feasibility of Buger's law for wavelengths at which the manifestation of the centers of color is observed has been confirmed. The volumetric distribution of absorption centers has been proven. The influence of temperature, deformation, photo- and electrofield effects on the absorption spectra of light polarized in mutually perpendicular planes E||[010] and E^[010]. The thermal coefficient of change in the width of the band gap zone (GZ) of NK (β-PbN6) was established and its width was determined, which practically coincides with the width of the GZ determined earlier in a-azide of lead). The actual defective nature of the centers of fundamental absorption in the region of 367-375 nm was proved.

Keywords: thread-like crystals of lead azide (FC β-PbN6), absorption spectrum, polarized light, influence of temperature, deformations, centers of color during photo- and electrofield decomposition.