Trešdien, 20.martā plkst. 14.30, Ķengaraga ielā 8, 2.stāva zālē Andris Anspoks (LU doktorants) "Lokālās struktūras relaksācijas pētījumi nanosavienojumos". Promocijas darba priekšaizstāvēšana
Promocijas darbā tika attīstīta jauna metode nanoobjektu rentgenabsorbcijas spektru analīzē, kas balstās uz molekulāro dinamiku (MD) un ab-initio rentgenabsorbcijas spektru modelēšanu (MD-EXAFS). Tā ļauj iegūt informāciju par lokālo atomāro un dinamisko struktūru patvaļīgos savienojumos, kuriem ir iespējams izveidot MD modeli.
Darba gaitā tika veikti kubisko (NiO, PbS) un volframāta (CoWO
4, CuWO
4) struktūras mikrokristālisko un nanokristālisko paraugu rentgenabsorbcijas pētījumi, lai noteiktu lokālas struktūras relaksācijas atkarību no kristalītu izmēra.
Tika konstatēta struktūras relaksācija NiO nanodaļiņās un plānajās kārtiņās, kurās tika novērota elementāršūnas tilpuma palielināšanās samazinoties nanodaļiņu izmēram, kā arī anomāla pirmās koordinācijas sfēras Ni-O attāluma samazināšanās, kas nav izskaidrojuma tikai ar virsmas efektu.
MD-EXAFS metode deva iespēju nomodelēt mikrokristāliska NiO un reālu NiO nanodaļiņu spektrus un noskaidrot, ka būtisku lomu ņanokristalītu struktūras relaksācijā spēlē Ni vakances. Tieši Ni vakances rada būtisku Ni-O attāluma samazināšanos, ap vakanci, kas jūtami ietekmē vidējo attālumu visā ansamblī. Tikai rentgenabsorbcijas daudzkārtējās izkliedes efektu ievērošana ļāva viennozīmīgi atrast pareizo kombināciju no daļiņas izmēra un Ni vakanču koncentrācijas.
Volframātu struktūras ir daudz sarežģītāka, CoWO
4 un CuWO
4 struktūru nosaka WO
6 oktaedru deformācijas, kuras izraisa otrās kārtas Jana-Tellera efekts. Savukārt CuWO
4 ir arī pirmās kārtas Jana-Tellera efekts, kas veido arī papildu CuO
6 oktaedra deformāciju.
Rentgenabsorbcijas spektru analīzei nanokristāliskiem CoWO
4 un CuWO
4 paraugiem tika izmantota radiālās sadalījuma funkcijas rekonstrukcijas metode, kas ļauj tiešā veidā rekonstruēt pirmo koordinācijas sfēru.
Iegūtie rezultāti liecina, ka CoWO
4 nanokristalītos ir vērojama WO
6 oktaedra tālāka deformācija, kuras rezultātā W atomam izveidojas konfigurācija ar 4 tuviem O atomiem un 2 tāliem O atomiem (konfigurācija 4-2). Savukārt CuWO
4 nanokristalītos CuO
6 oktaedra relaksācija salīdzinot ar mikrokristāliko paraugu nav būtiska, toties WO
6 oktaedrā notiek būtiska pārkārtošanās 4 O atomi vēl vairāk pietuvojās W atomam, bet 2 O atomi vairāk attālinās paliekot katrs savā grupā (veidojas konfigurācija 4-1-1).
Arī Raman izkliedes spektri norāda uz to, ka veidojas īsākas W-O saites, kas tuvojas virsmai raksturīgajām W=O dubultsaitēm.