Home
page
Other articles
in this issue |
Peculiarities of Raman scattering
in nanometric superionic conductors Cu6PS5Br
1Studenyak I.P., 1Buchuk
R.Yu., 2Kranjčec M., 1Stephanovich V.O., 1Panko
V.V., 3Kokenyesi S.
1Uzhhorod
National University, 46 Pidhirna St., 88000 Uzhhorod, Ukraine
2Geotechnical
Department Varaždin, University of Zagreb, 7 Hallerova Aleja, 42000 Varaždin,
Croatia
3University
of Debrecen, 18/a Bem tér, 4028 Debrecen, Hungary;
download full version
Superionic conductors Cu6PS5Br are obtained in nanocrystalline state
with ball-milling. Phonon spectra of micro- and nano-powders are studied
using Raman spectroscopy. Due to reduction of crystallite size, we have
observed essential low-frequency shifts of the Raman scattering bands,
broadening of the latter and the corresponding intensity decrease. Specific
features of the Raman spectra of nanometric superionic conductors are explained
predominantly by their surface phonon modes.
Keywords: nanocrystals, superionic conductors,
Raman scattering
PACS: 63.50.+x; 78.30.Hv
UDC: 535.36
Ukr. J. Phys. Opt.
10 150-156
doi: 10.3116/16091833/10/3/150/2009
Received: 08.04.2009
Анотація. Суперіонні провідники Cu6PS5Br
були отримані у нанокристалічному стані
з використанням кульового млину. Методом
спектроскопії комбінаційного розсіяння
світла досліджено фононні спектри мікро-
і нанорозмірних порошків. При зменшенні
розміру кристалів нами спостерігався суттєвий
зсув смуги комбінаційного розсіяння у
низькочастотну область, її розширення
і відповідне зменшення інтенсивності.
Особливості поведінки спектрів комбінаційного
розсіяння світла нанорозмірних суперіонних
провідників пояснені домінуючим впливом
поверхневих фононних мод. |
|
REFERENCES
-
Kuhs W F, Nitsche R and Scheunemann K, 1978. The crystal structure of Cu6PS5Br,
a new superionic conductor. Acta Cryst. B 34: 64-70. doi:10.1107/S0567740878002307
-
Nilges T and Pfitzner A, 2005. A structural differentiation of quaternary
copper argirodites: Structure – property relations of high temperature
ion conductors. Z. Kristallogr. 220: 281-294. doi:10.1524/zkri.220.2.281.59142
-
Studenyak I P, Kovacs Gy Sh, Orliukas A S and Kovacs E T, 1992. Temperature
variations of dielectric and optical properties in Cu6PS(Se)5Hal superionics
and ferroelastics in the range of phase transitions. Izv. AN SSSR, Ser.
Fiz. 56: 86-93.
-
Studenyak I P, Stefanovich V O, Kranjčec M, Desnica D I, Azhnyuk Yu M,
Kovacs Gy Sh and Panko V V, 1997. Raman scattering studies of Cu6PS5Hal
(Hal=Cl,Br,I) fast-ion conductors. Solid State Ionics 95: 221-225. doi:10.1016/S0167-2738(96)00477-8
-
Haznar A, Pietraszko A and Studenyak I P, 1999. X-ray study of the superionic
phase transition in Cu6PS5Br. Solid State Ionics 119: 31-36. doi:10.1016/S0167-2738(98)00479-2
-
Fiechter S, Eckstein J and Nitsche R, 1983. Vapour growth of argyrodite-type
ionic conductors Cu6PS5Hal. J. Cryst. Growth 61: 275-283. doi:10.1016/0022-0248(83)90363-9
-
Skritskii V, Valyavichus V, Samulionis V, Studenyak I P, Kovacs Gy Sh and
Panko V V, 1989. Temperature dependences of elastic properties in Cu6PS5Br
superionic single crystals. Fiz. Tverd. Tela 31: 234-236.
-
Samulionis V, Banys J, Vysochanskii Y and Studenyak I, 2006. Investigation
of ultrasonic and acoustoelectric properties of ferroelectric-semiconductor
crystals. Ferroelectrics 336: 29-38. doi:10.1080/00150190600695255
-
Kaynts D I, Studenyak I P, Nebola I I and Horvat A A, 2003. Ferroelastic
domains in Cu6PS5X (X = I, Br, Cl) crystals. Ferroelectrics 290: 23-27.
doi:10.1080/00150190390222240
-
Studenyak I P, Kranjčec M, Suslikov L M, Kovacs Gy Sh and Hadmashy Z P,
2002. Birefringence in Cu6PS5Br crystals. Ukr. Fiz. Zhurn. 47: 447-450.
-
Girnyk I, Kaynts D, Krupych O, Martunyuk-Lototska I and Vlokh R, 2003.
x,T- phase diagram of the Cu6PS5IxBr1-x mixed crystals. Optical, dilatation
and ultrasonic velocity studies. Ukr. J. Phys. Opt. 4: 147-153. doi:10.3116/16091833/4/3/147/2003
-
Studenyak I P, Kranjčec M, Kovacs Gy Sh, Panko V V, Azhnyuk Yu M, Desnica
I D, Borets O M and Voroshilov Yu V, 1998. Fundamental optical absorption
edge and exciton-phonon interaction in of Cu6PS5Br superionic ferroelastic.
Mat. Sci. Engin. B 52: 202-207. doi:10.1016/S0921-5107(97)00278-X
-
Studenyak I P, Kranjcec M, Kovacs Gy Sh, Panko V V, Desnica I D, Slivka
A G and Guranich P P, 1999. The effect of temperature and pressure on the
optical absorption edge in Cu6PS5X (X= Cl, Br, I) crystals. J. Phys. Chem.
Sol. 60: 1897-1904. doi:10.1016/S0022-3697(99)00220-6
-
Kranjčec M, Studenyak I P, Kovacs Gy Sh and Mitrovcij V V, 2002. Compositional
disordering and some structural and optical parameters of Cu6P(S1-xSex)5Br
mixed crystals. Mat. Sci. Engin. B 95: 107-110. doi:10.1016/S0921-5107(02)00157-5
-
Studenyak I P, Stephanovich V O, Bilanchuk V V, Panko V V and Studenyak
Ya I, 2004. Influence of structural disordering on phonon and electron
spectra of Cu6+δPS5Br superionic crystals. Func. Mat. 11: 363-366.
-
Ingale A and Rustagi K C, 1998. Raman spectra of semiconductor nanoparticles:
Disorder-activated phonons. Phys. Rev. B 58: 7197-7204.doi:10.1103/PhysRevB.58.7197
-
Hwang Y N, Park S H and Kim D, 1998. Size-dependent surface phonon mode
of CdSe quantum dots. Phys. Rev. B 59: 7285-7288. doi:10.1103/PhysRevB.59.7285
-
Gomonnai A V, Voynarovych I M, Solomon A M, Azhniuk Yu M, Kikineshi A A,
Pinzenik V P, Kis-Varga M, Daroczy L and Lopushansky V V, 2003. X-ray diffraction
and Raman scattering in SbSI nanocrystals. Mat. Res. Bull. 38: 1767-1772.
doi:10.1016/S0025-5408(03)00181-8
-
Ruppin R, 1975. Thermal fluctuations and Raman scattering in small spherical
crystals. J. Phys. C: Solid State Phys. 8: 1969-1978. doi:10.1088/0022-3719/8/12/021
(c) Ukrainian Journal
of Physical Optics |