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NH4H2PO4和ND4D2PO4晶体微结构的拉曼光谱研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641.121[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]山东大学晶体材料国家重点实验室,济南250100, [2]山东大学功能晶体材料与器件教育部重点实验室,济南250100, [3]山东农业大学信息科学与工程学院,泰安271018, [4]成都精密光学工程研究中心,成都610041
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51323002,51402173)、中国科学院中子物理学重点实验室(批准号:2014BB07)和山东省杰出青年自然科学基金(批准号:JQ201218)资助的课题.
中文摘要:

本文利用偏振拉曼光谱和第一性原理,对磷酸二氢铵(NH4H2PO4, ADP)和不同氘含量磷酸二氢铵DADP晶体的晶格振动模式进行了研究。实验测得了不同几何配置、200—4000 cm-1范围的偏振拉曼光谱,分析在不同氘含量条件下921 cm-1和3000 cm-1附近拉曼峰的变化。在ADP晶体中,基于基本结构单元NH+4和H2PO-4基团的振动模,用第一性原理进行了数值模拟,进一步明确拉曼峰与晶体中原子振动的对应关系;通过洛伦兹拟合不同氘含量DADP晶体的拉曼光谱中2000—2600 cm-1处各峰的变化讨论了DADP晶体的氘化过程,结果表明氘化顺序是先NH+4基团后H2 PO-4基团,研究结果为今后此类材料的生长和性能优化奠定了基础。

英文摘要:

In this paper, the lattice vibration modes of ammonium dihydrogen phosphate NH4H2PO4 (ADP) and its deuterated analog DADP are studied by using polarized Raman spectra and the first-principles calculation in the framework of the density functional theory. The vibration modes of ADP crystal, in which the basic structural units are the NH+4 and H2PO-4 groups, have been simulated by using a plane-wave pseudo potential method. Result shows that the peaks of 921 and near 3400 cm-1 are assigned as the vibrational H2PO-4 and NH+4 groups, respectively. In order to investigate the deuteration process, the polarized Raman spectra are obtained in different polarization configurations and recorded in the range of 200–4000 cm-1, so that we can study the variation of Raman peaks at 921 and 2600—3400 cm-1. For example, in the scattering geometry X(Y Y )X, with increasing degree of deuterated, the peak of 921 cm-1 red shifts and decreases in intensity, while the peaks ranging from 2600 to 3000 cm-1 decrease in intensity. Moreover, a new broadened line appears in the range of 2000—2600 cm-1, and the intensity of the new line increases with the degree of deuterated, but no change occurs in the peak position. With Lorentz analysis, it can be inferred that the deuterated of NH+4 group is prior to that of H2PO-4 group. We also study the spectra for other Raman scattering geometry of these crystals, and the result shows that the site symmetries of NH+4 (ND+4 ) and H2PO-4 (D2PO-4 ) groups are determined to be C2, which means that the site symmetry of the two groups in crystals have no change during the deuteration process. These results will be a foundaton for optimizing the growth and property of this kind of material.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876