LIỆU OXIT VONFRAM
Phổ tán xạ Raman là một trong số các phương tiện dùng để phân tích một sốđặc trưng về thành phần cấu tạo và cấu trúc của vật liệu. Đối với vật liệu oxit Vonfram, phổ tán xạ Raman của chúng chủ yếu mang thơng tin của một số mốt dao động trong khối bát diện WO6 [26,82]. Một số dữ liệu về phổ tán xạ Raman của oxit Vonfram cũng đã được nhiều cơng trình cơng bố trong đĩ yếu tố được chú ý nhiều nhất là mối liên hệ giữa các vị trí đỉnh phổ tán xạ Raman với các liên kết giữa các nguyên tử W và O [59,159].
Với oxit Vonfram là một hợp chất vơ cơ thường cĩ các dao động chính nằm trong vùng số sĩng thấp hơn 1200 cm-1 [48,166]. Các nghiên cứu về phổ tán xạ
Raman của màng oxit Vonfram trước đây như trên bảng 1.4 cũng chủ yếu quan tâm
đến vùng số sĩng từ 100 cm-1 đến 1100 cm-1. Một số kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực này đã được cơng nhận rộng rãi đĩ là các mốt dao động nằm trong khoảng từ
900 cm-1đến khoảng 1100 cm-1 cĩ liên quan đến dao động hĩa trị νW=O của nối đơi W=O ở biên hạt của các đơn tinh thể hoặc của các “đám khối bát diện WO6” (cluster) [111,173]; các mốt dao động nằm trong khoảng từ 600 cm-1 đến 900 cm-1 cĩ liên quan đến dao động hĩa trị νO-W-O của liên kết O-W-O, các dao động này là dao động đối xứng trong mặt phẳng xích đạo của khối bát diện [34,111,124,162,164]; Các mốt dao động nằm trong khoảng từ 260 cm-1 đến 350 cm-1 cĩ liên quan đến dao động biến dạng δO-W-O của liên kết O-W-O; Các mốt dao
động trong khoảng từ 200 đến 260 cm-1 cĩ liên quan đến dao động hĩa trị νW-O-W
của các cầu Oxy giữa các khối bát diện WO6 [20,41,85,133,135,137].
Thực nghiệm của nhiều cơng trình cho thấy rằng dạng của đường cong phổ cũng như sự xuất hiện của các đỉnh trong phổ tán xạ Raman của các màng oxit Vonfram phụ thuộc rất lớn vào hợp thức và trạng thái kết tinh trong màng và yếu tố này tùy thuộc vào phương pháp cũng nhưđiều kiện chế tạo màng. Trong trường hợp màng cĩ trạng thái kết tinh tốt, các đỉnh tương ứng với các mốt dao động ν(W-O)đặc trưng
cho trạng thái kết tinh của màng cĩ vị trí phụ thuộc vào khoảng cách W-O tương
ứng trong mạng.
Bảng 1.4: Một số dữ liệu về các mốt dao động tích cực Raman của oxit Vonfram. Vị trí các đỉnh (cm-1) và [tài liệu tham khảo] Mốt dao động Raman WO3 WO3.H2O ν(W=O) 940 [41] 971 [135] 958 [124] 947 [41] ν(O-W-O) 814; 714; 614 [41] 806; 715 [124] 790 [111,162] 774; 638 [41] δ(W-O) 418 [124] 434 [124] 467 [124] δ(O-W-O) 326; 274 [41] 330; 270 [133] 330 [41] ν(W-O-W) 252 [41] 270 [135] 236 [41] Dao động mạng 187; 136; 94 [41] 194; 144; 106 [41] ν(WO2) 992 [173] 928 [111,173] ν(W3O9) 874 [111] ν(W-O-O) 830; 566 [124] ν(W2O6&W3O8) 694 [164] Pha nano tinh thể 680 [34]
Trên hình 1.9 là đường cong thực nghiệm biểu diễn sự phụ thuộc của vị trí các
đỉnh Raman ứng với các mốt dao động hĩa trị ν(W-O) trong tinh thể WO3 theo khoảng cách R(W-O) giữa hai nguyên tử Vonfram và Oxy [35]. Các vịng trịn đen thu được từ số liệu thực nghiệm tương ứng với cấu trúc monoclinic W6+O3, các vịng trịn rỗng thu được từ số liệu thực nghiệm tương ứng với W6+O3. H2O. Ơ vuơng đen tương ứng với với H0.23W5.77+O3.
Hình 1.9: Đường cong thực nghiệm biểu diễn sự phụ thuộc của vị trí các đỉnh Raman ứng với các mốt dao động hĩa trị ν(W-O) trong tinh thể WO3 theo khoảng cách R(W-O) giữa hai nguyên tử
vonfram và Oxy [35].
Một yếu tố khác cũng gĩp phần vào sự xê dịch vị trí của các đỉnh của phổ tán xạ
Raman đĩ là sự tồn tại ứng suất trong màng [95,129,134]. Tùy thuộc vào màng chịu
ứng suất là nén hay căng, vị trí số sĩng của đỉnh Raman cũng sẽ tương ứng tăng hay giảm một lượng vào khoảng 4,7 cm-1.GPa-1 [126].