Исследование структурного фазового перехода в монокристалле KDy(WO4)2 методом рамановского рассеяния света

Анотація

Исследован спектр рамановского рассеяния света в монокристалле KDy(WO₄)₂ в области частот 3–950 см^–1 при температурах 2, 5, 25, 80 и 300 К. Обнаружены все 36 предсказываемых теоретико-групповым анализом колебательных возбуждений для высокотемпературной фазы и определена их симметрия. Температурное поведение спектров рассеяния свидетельствует о сохранении моноклинной симметрии кристалла при фазовом переходе. Обнаружены низкоэнергетические электронные пе-реходы между уровнями основного мультиплета ⁶H_15/2 иона Dy³⁺, расщепленного в кристаллическом поле с симметрией С₂. В области первого возбужденного крамерсовского дублета иона Dy³⁺ в кристалле KDy(WO₄)₂ в спектре рассеяния наблюдаются две линии (11,0 и 13,6 см^–1 (25 К)) выше температуры фазового перехода (6,38 К), а при низких температурах — четыре линии (9,0; 16,2; 16,6 и 18,6 см^–1 (2 К)). Это указывает на присутствие в низкотемпературной фазе четырех неэквивалентных ионов диспрозия. Обнаружение трех дополнительных фононных линий в низкотемпературной фазе при 2 К (41,5; 76,7; 182,3 см^–1) также подтверждает удвоение примитивной ячейки при фазовом переходе. Значительная трансформация спектра рассеяния в области первого возбужденного крамерсовcкого дублета иона Dy³⁺ в кристалле KDy(WO₄)₂ во внешнем магнитном поле вдоль оси a моноклинной ячейки указывает на присутствие индуцированного магнитным полем фазового перехода.