Impact of the local structure on the thermochromic properties of copper molybdate and its solid solutions

Abstract

Materiālu funkcionālās īpašības ir cieši saistītas ar to struktūru un ķīmisko sastāvu. Darbā tiek pētīta saikne starp vara molibdāta (CuMoO4) un tā cieto šķīdumu ar volframu un cinku (CuMo1-xWxO4 un Cu1-xZnxMoO4) lokālo atomāro struktūru un termohromajām īpašībām, izmantojot rentgenstaru absorbcijas un rezonanses rentgenstaru emisijas spektroskopijas (XAS un RXES) metodes. Eksperimentālie dati tiek interpretēti, balstoties uz apgrieztās Monte-Karlo metodes modelēšanu un teorētiskiem aprēķiniem. Darbā tiek nodemonstrēts, ka XAS un RXES metodes ir labi piemērotas lokālas struktūras pētījumiem materiālos ar zemu simetriju, kā arī tiek izskaidrota apskatīto materiālu lokālās struktūras izkropļojumu un režģa dinamikas saistība ar to termohromajām īpašībām. Atslēgas vārdi: CuMoO4, rentgenabsorbcijas spektroskopija, EXAFS, XANES, apgrieztā Monte-Karlo metode

The functional properties of materials are closely related to their structure and composition. In this thesis, the relationship between the local atomic structure and thermochromic properties of copper molybdate (CuMoO4) and its solid solutions with tungsten and zinc (CuMo1-xWxO4 and Cu1-xZnxMoO4) is studied using X-ray absorption and resonant X-ray emission spectroscopy (XAS and RXES). Experimental data are interpreted based on reverse Monte Carlo modeling and theoretical calculations. The study demonstrates the possibilities of the XAS and RXES methods to probe the local structure changes in materials with low symmetry, as well as explains the relationship between the local structure distortions and lattice dynamics of the considered materials and their thermochromic properties. Keywords: CuMoO4, X-ray absorption spectroscopy, EXAFS, XANES, reverse Monte Carlo method