Исследование структурных свойств пиростанната висмута методом Раман и ИК спектроскопии

Методом твердофазной реакции синтезированы хромзамещенные пиростаннаты висмута со структурой пирохлора. Рентгеноструктурный анализ, выполненный при комнатной температуре, показал, что образцы Bi2(Sn1-хCrх)2O7, х = 0; 0,05, 0,1 однофазные и принадлежит к моноклинной структуре Pc. Полиморфные превращения синтезированных образцов изучались методами Раман и ИК спектроскопии. ИК-спектры получены в температурном диапазоне 110-525 К, интервале частот 350-1100 см-1. Спектры Рамановского рассеяния измерялись при комнатной температуре на частотах 100-3000 см-1. Гетеровалентное замещение Sn4+ на Cr3+ видоизменяет спектры чистого Bi2Sn2O7. Кристаллическая структура Bi2Sn2O7 состоит из двух кислородных подрешеток: SnO6 и Bi2O′. Ионы хрома замещают ионы олова в кислородных октаэдрах SnO6, искажая локальную структуру в окрестности ионов висмута. Вблизи фазовых переходов происходит смягчение фононных мод. Для Bi2(Sn1-хCrх)2O7, 0,05, 0,1 наблюдается смещение фазовых границ полиморфных переходов. Из ИК и Раман спектров определены частоты мод валентных колебаний. В Рамановских спектрах замещение ионов олова хромом привело к появлению двух новых мод на частотах 581 и 822 см-1. Отсутствие центра инверсии в кристаллической структуре Bi2(Sn1-хCrх)2O7 подтверждается Раман спектроскопией. ИК спектры хромзамещенных образцов состоят из сложных линий, которые разлагаются на 2 и 3 линии Лоренцовой формы. Смягчение и уширение спектров поглощения связывается с электронным вкладом. Примесные состояния электронов образуют поляроны.