СПЕКТРЫ ИНФРАКРАСНОГО ОТРАЖЕНИЯ И КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА КРИСТАЛЛОВ СО СТРУКТУРОЙ БЕЛОУСОВИТА ИЗ ПЕРВЫХ ПРИНЦИПОВ

Аннотация

В полноэлектронном и псевдопотенциальном базисе локализованных атомных орбиталей с обменно-корреляционным функционалом PBE и дисперсионной поправкой D3 программного кода CRYSTAL выполнен расчет кристаллической структуры, тензора диэлектрической проницаемости, LO-TO расщепления мод, спектров инфракрасного отражения и комбинационного рассеяния света минерала белоусовита и его синтетических аналогов с формулой AZnSO₄X (A= K, Rb, Cs, Tl; X= Cl, Br, I). Показано наличие в структуре тетраэдров SO₄, ZnO₃X и полиэдров AO_nX_m, которые проявляются в различных областях колебательных спектров. В поляризованных спектрах отражения моды SO₄ имеют полосы высокой интенсивности ν1 и ν3 от 900 до 1160 cm⁻¹, образованные колебаниями неэквивалентных атомов кислорода. В решеточной ниже 150 cm⁻¹ выделяются колебания с участием атомов катионов. Установлены отдельные моды имеющие высокий уровень LO-TO расщепления. В спектре комбинационного рассеяния самыми интенсивными также будут моды ν1, ν3. Первая группа состоит из четырех мод, где самое интенсивное при 900-920 cm⁻¹ образовано в большей мере колебаниями отдельных неэквивалентных атомов кислорода, а три другие атомов серы и других атомов. Наоборот, моды с волновыми числами выше 1100 cm⁻¹ имеют подавляющий вклад атомов кислорода О4 с кратчайшим расстоянием S-O и A-O. Для этих и других мод установлены линейные зависимости волновых чисел от межатомных расстояний, средних атомных масс и радиусов катионов A и анионов X.