Skandija fluorīda elektronu paramagnētiskās rezonanses spektri

Abstract

Darba ietvaros veikti punktveida defektu pētījumi monokristāliskos un polikristāliskos ScF3 paraugos ar elektronu paramagnētiskās rezonanses (EPR) metodi istabas un šķidrā slāpekļa temperatūrās. Monokristāla parauga EPR spektru leņķiskās atkarības liecina par Gd3+ piejaukuma jonu Sc3+ pozīcijā. Literatūrā līdz šim nav viennozīmīgi noteiktas gadolīnija jona EPR spektru parametru vērtības, tādēļ tās šeit tiek precizētas, kā arī aprēķinātas teorētiski ar superpozīcijas modeli (SM), lai noskaidrotu ScF3 kristāla negatīvās termiskās izplešanās (NTE) ietekmi uz parametru vērtībām. Pulvera paraugu spektru modelēšanai nepieciešams ņemt vērā defekta mijiedarbību ar sešiem tuvākajiem fluoru joniem. Darbā tiek piedāvāti iespējamie defekta modeļi.

In this work point defects are studied in single crystal and polycrystalline samples of ScF3 by electron paramagnetic resonance (EPR) method at room and liquid nitrogen temperatures. EPR spectra angular dependences in the single crystal sample show presence of Gd3+ ions embedded in Sc3+ positions. EPR spectra parameter values for gadolinium ion in ScF3 have not been determined unambiguously in literature, therefore, they are reinspected and calculated theoretically with superposition model (SM) to investigate, what effect negative thermal expansion (NTE) in ScF3 crystal has on them. The powder sample spectra simulation requires defect interaction with six nearest fluorine ions. This paper offers possible defect models.