АНАЛИЗ ТЕКСТУРЫ В ПЛЕНКЕ α-FEOOH ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНДИФРАКТОМЕТРИИ Текст научной статьи по специальности «Математика»

Основным результатом этой работы является установление принципиальной возможности изучения методом квадратичного злектрохромиз-ма молекулярной подвижности в густосшитых сетчатых трех мерах (концентрация сшивок при« близительно И)21 сшивок/см3), где метод ЭГ1Р неприменим,

Л И Т Е Р А Т V Р А

Черня коаскмй* ФЛЬ и др. Применение злеггрохрсшиз-ма для исследования бис- и синтетических полимеров //

Итоги науки и техники, Сер.бнофизика. 1980, Т. 41, М; ВИНИТИ С 1-140.

2. Щаиов А.Н* и др. // Вмсюкомолек.соед .1978. Т(А)20. №4.С 797-801.

3. Черияковский, Ф.П. и др* Установка т% нс&яедвшмжя

эжт'рокроыытш в полимерах методой эяектрохромиз-ма. -Ярославль. 1979. 13 с,- Рукопись предст. Яросяавск. политехи, ин-том, Дегь в ОНИИТЭХИМ, г. Черкассы, 7 мая 1979, №2683/79 дсп.

4. Ч^рнякойский, Ф*П. // Успехи химии. 1979, Т, 48, С. >5^эЗ532-<

Кафедра аналитической химии н контроля качества продукции

УДК 548:539

А.Е.Касаткш1, ЕА.Индейкни

АНАЛИЗ ТЕКСТУРЫ Е ПЛЕНКЕ а-ГеООН ПО ДАННЫМ РЕНТГЕНДИФРАКТОМЕТРИИ

(Ярославский государственный, технический университет)

Е-таИ: 1 п<1ез кт@рос1йа, т

В работе исследуется кристаллографическая текстура, образованная осажденными частицами а-ЕеООН* В основе анализа лежат изменения интенсивности отдельных линий на рентгендифрактогралше, Веодится параметр К, позволяющий предсказать усиление или ослабление любого пика ди франт о грамм ы 0 результате ориентации частиц. Рассмотри ва шт см дее модели текетурообршоеапня* На основе анализа К делается вывод о пригодности нершой и второй модели,

В разработках микрокристаллических материалов, в частности используемых в качестве носителей магнитной записи, необходимо изучение текстур, образованных микрокристаллами, Вообще, микрокристаллы часто применяются в текстурироканиом виде, Именно в ориентированном виде (в виде текстуры) микрокристаллы наиболее ярко проявляют свои свойства. Поэтому при получении информации о микрокриггаллах следу-ет обращать внимание на возможности, которые предоставляют текстурные исследования. Можно даже говорить об актуальности получения текстуры материала, поскольку и различные текстуры и варьирование .параметров текстурообразоваиия содержат новые сведения о физических свойствах и поведении микрокристаллов.

Текстуры могут быть образованы, например, при наложении внешнего магнитного или электрического поля, при прессовании; могут возникать в результате эффекта Мараигони, В этой

работе исследуются текетурированные пленки а-РеООН, полученные при осаждении частиц из жидкой фазы с добавлением пленкообразователя на плоскую подложку в поле силы тяжести.

Такие пленки изучались одним из авторов

ауэроескои спектроскопии [I]. Этот метод дает информацию о распределении магнитных моментов в пленке. При анализе пленки обнаружилось, что магнитные момента этих магн¡неупорядоченных микрокристаллов в тек-стурированном указанным способом состоянии лежат преимущественно в плоскости пленки (подложки),

Еще большие возможности для изучения текстуры предоставляет рентгеновская дифракто-метрия с ее большой чувствительисютью. Объектами исследования здесь являются распределения кристаллографических направлений (кристаллографическая текстура). Информацию, полученную с помощью мессбаузровской спектроскопии и с

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2006 том 49 вшг 10 2:

помощью рентгеновской дифрактометрин* то есть кости от плоскости подложки или полярным уг

магнитном и о крис питографическои текстурах, лом текстуры

данной

интерпретируются рент-

геновские дифрактограммы пленок а-РеООН, Е основе методики лежит учет углового распре деде-имя ориентированных мнкрокристаллое.

Рассмотрим дифрактограмму микрокри*

стал лов а-гсиин (гнел, а-хаотические частицы; б-частицы, ориентированные длинными осями в ш! ос кости подложки (см. об этом далее)). Измене-дифрактограмме на рис, 1,6 можно охаракте-ать качественно следующим образом. Иеко-г пики (рефлексы) усилены по сравнению с некоторые пики ослаблены, некоторые гались без изменения.

тс

Зададимся целью интерпретировать изменения в дифрактограмме или, что то же самое, попытаемся предсказать усилится или ослабеет данный пик в результате процесса ориентации по сравнению с тем же пиком для хаотических час-

юн a-reuuri а - хаотические частицу, 6 - ориентированные частицы, ztogmm of a-Fe()OH micmerystals, а - chaolic ticlcs* б ** Ott

решение текстурной задачи начинают с выбора текстурной функции, хорошо описы* веющей экспериментальные данные, От текстур-

л» Л

*

максимальному разбросу и т.д. В этой статье основным параметром (критерием) текстуры является некоторая величина К, полученная усреднением по всей совокупности частиц. Будем характеризо-

и и у""

вать распределение нормалей к какой-л ибо кристаллографической плоскости средним квадратом синуса угла £ между данной нормалью и нормалью к плоскости подложки (плоскости осаждения)

К = <бш2^>. (1)

Угол ■£; по другому можно назвать углом пения данной кристаллографической плос-

Результат расчета дифрактограммы должен

ных пиков имеется на дифрактограмме. Каждое К описывает свою кристллографическую плоскость и характеризует степень ориентации нормали в плоскости подложки (плоскости осаждения).

Чтобы нагляднее представить характерные величины этого критерия, сведем в таблицу 1 значения К, соответствующие наиболее типичным случаям распределения нормалей к каком-либо кристаллографической плоскости.

Параметр К можно применить к кристаллографической плоскости (001), перпендикулярной длинной оси частицы ос-РеООН, и к любой другой плоскости

При интерпретации дифрактограммы на рис. 1 ,б увеличение интенсивности какого-либо пика будет означать уменьшение К для этого пика ниже 0,67, Точно так же, уменьшение интенсивности какого-либо пика будет означать увеличение К для этого пика выше 0,67. Если интенсивность какого-либо дифракционного пика в результате ориентации частиц не меняется, то следует говорить, что К остается равным 0,67.

Таблица /, случаи распределения нормалей

Распределение

к данной кр и стаяло графической плоскости расположены в плоскоеги подложка шущеетвеиная ориентация нормалей в плоскости подложки____

Хаотическая ориентация плоскостей или нормалей

^имущественная ориентация нормалей псрпен< ттужрпо плоскости подл о жги

...... ц > > ними ьттттм* 11 ьтгътмг-гтттт»*»»»^^

Нормали перпендикулярны подложке

Теперь необходимо выбрать правдоподоб-пущ модель текстурообразования и проследить, как меняется параметр К при переходе от хаотических к ориентированным частицам,

Пусть игольчатые или планкообразные частицы а-РеООН осаждаются из жидкой фазы на плоскую подложку. Если продольный размер частиц значительно больше поперечного, то правдоподобно предположить, что в результате осаждения длинные оси частиц

но в плоскости подложки.

Будем считать, что все оси [001] находятся в плоскости подложки точно, и никакой другой преимущественной ориентации нет. Тогда нормаль к любой плоскости вида (1к0), перпендику-

24 ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2006 том 49 вуо. К)

к

иниой оси частицы, с равном вероятностью оудет образовывать с любое значение полярного угла с, г

О <Ъ.< ж,

iti i ^(k

-f-

it

к J

4-IL/c

h| « 0, k¡ - 0, h „ 1 -плоскости, перпендикулярной длинной оси часта

цьь

Рис, 2. Расположения норм&ней к и|К>н1ш>лыю|1 крттшту

Графи ЧССКОН ШШ€ fíOCTliL

of normals to any crystal logra phie planes

Нормали к произвольной кристаллографической плоскости (Ьк1) равномерно расположатся вдоль образующих конуса (рис,2), Осью конуса

ного пика,

а - 4?6 А ; b - 9,95 А ; с ~ 3,02 А - размеры кристаллической ячейки a~FeOOH,

Что касается модели 2, то угол имеет постоянное значение и может быть по кристаллографической формуле как угол между плоскостями (100) и (hkl).

В табл. 2 приведены вычисленные по указанным формулам значения К для всех кристаллографических плоскостей в предположении сора-

<4

ведлмвости распределении согласно модели 1 и модели 2.

Таблица Z

Значений К для кристаллографических плоскостей ТшЫе 2. The К values for the crystalloj

ггся [out], а угол rit где a - угол между плоскостями

4% i.fí

эту кои-

На рис, 2 % - переменный у г (Ьк!) и плоскостью подлож стетографическую текстуру моделью К

Теперь усложним распределение. Будем считать, что имеет место преимущественная ориентация осей а (кристаллографическое направде-

К из i

t

строчки таблицы 2 лежат в пределах 0 < К < 0,6?

Í'*, » *: * У*,'*? f''

;

литься. Если 0,67 < К

■Чк.

пне 11 ииi ) перпендикулярно плоскости подложки г0 °^Разца долж€:

янг*^*it

осей о (кристаллографическое направление [üiuj в плоскости подложки. Оси с по-прежнему лежат в плоскости подложки. Это может иметь место, когда размер частиц a-FeOOH вдоль оси а меньше, чем вдоль оси 1т Грань Ьс частицы в про; осаждения с большей вероятностью может заться в плоскости подложки, чем грань ас,

Чтобы узнать, какое изменение в дне то грамме вызовет эта тенденция, предположим точно: 1) ось с в плоскости подложки, 2) ось h в плоскости подложки, 3) ось а перпендикулярно плоскости подложки, Пусть эта кристаллографическая текстура называется моделью 2.

Средний квадрат синуса, используя модель К вычислим по формуле

К = < sm2q > i - 0,5 sin" a. (2)

Например, при a - 0 К - Г при сх = тс/2 К = 0,5 и т.д. ¿m вычисления sin2a используем котооое лля помбического a-FeOOH

¥ данный % то пик ослабляться. Проведенное со что это

VI-

имеет место.

Рассмотрим серию пиков ПО, 120, 130 и »I. i

тон но увеличивается, а увеличение инте!

щучает паи

монотонно падает. Пик ПО hoi

а пик

т-

■л Ч-

г\

же, как на рис л а

то, что значение К для всех пиков серии во и равно 0,5 {табя

ясмить наличием дополнительной о осей а перпендикулярно плоскости подложки дель 2). Вычисление показывает (табл.2, ка) монотонное увеличение критерия К от лика 110 до 0,77 для пика 140, Такое по в и указывает на наличие дополнительной цшт Пример с этой серией также показывает, что последовательно корректируя вид предполагаемой текстуры и, вычисляя К, можно постепеш наиболее по<

; К

ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2i

вытг

Если в результате ориентации частиц зшь других пиков, по-видимому, можно отсчитывать

от интенсивности этого пика.

чевие IV для какого-лиоо пика приобретает значение, близкое к 0,67, то это означает, что интенсивность пика не должна меняться но сравнению с л *аммои хаотических частиц. Такому *"ию ближе всех отвечает для а-РеООН пик

приближением он может быть ным (приближенность из-за значения 21 Изменение интенсивности

Л И Т Е Р А Т У Р А

Касаткин АЛ Рук. леи. ВИНИТИ 22 13 с.

.87. 2817 - 1 М : Высш

Кафедра химической технологии органических покрытий

O.A. Ясинский» A.C. Данилова, В.В. Плаггинский, М.Б. Абрамова

СТРУКТУРА И СИММЕТРИЯ ДЛИННОВОЛНОВОГО ВОЗ БУ ЖД Е Н И Я В

ШИРОКОПОЛОСНЫХ УФ СПЕКТРАХ НЕКОТОРЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ

И ГЕТЕРО А РОМ АТИ Ч ECK И X СТРУКТУР

(Ярославский государственный технический университет)

Исследованы структуры и симметрии возбуждения в широкополосных УФ спектрах «протяженных» ароматических и гетероароматических структур. Наличие большого числа близколежащих свободных и занятых ^молекулярных орбиталей (МО), а также возможность их вырождения^ приводит к значительному конфигурационному

* rt

генных» аооматич

и гетер

бевающии интерес исследователей, наличие ооль-

близколежащих свободных, и занятых пых орбиталей (МО), а также возмож-рождения, приводит к значительному [^рационному взаимодействию- Отсюда, интерпретация и отнесение полос в электронных спектрах подобных молекулярных систем (МС) представляют собой далеко не триви&иьную задачу, С целью исследования структуры и симметрии возбуждения в широкополосных УФ спек-Зыли выбраны соединения (МИ) с развитой

а); R - Br, R' - Н (1b); R ** (ld);

(IIa); R - n~OQ>l4NO-»f R'

(1с);

>1

'V

~ Ш), содержащие (рталонит-агмент, вызывают интерес в качестве исходных соединений для синтеза макрогстеро-циклических азотсодержащих гексазоцикланов и фтшюцианииов {1Д],

УФ спектры получены па приборе Specord М40 в среде ацетонитрила, толщина кюветы 1 см. Фталонитрил (1а) и ацетонитрил - коммерческие, дополнительно осушали молекулярными ситами и перегоняли. 44>ром фталонитрил (Ib), 4чшт-)тало нитрил (1с), 4- Б ро м - 5 - н итрофтал он итрил синтезировали по методике [3], 4-феио-ксифтал он итрил (Па), 4фмштрофенокси)фтя~ лонитрия (IIb) - аналогично методике [4], Днбен-