skan0092

numer	konfiguracja	energia	moment dipolowy
15, 16	0 U	1V7	0
11, 12, 13, 14	.0 0. !0. .0!	W	“f*OH
1, 8, 9,10	0 0 .0 0. • • • •	w	^OH
3, 4, 5, 6	.0. 0. .0 0.	e	0
2	.0. ł Z	0	“2^0H
1	0	0	2f*0H

Rys. 2. Energie i momenty dipolowe 16 konfiguracji atomów wodoru wokół grupy P0₄ (konfiguracje typu Slatera-Takagi)

Rys. 3a. Rozkład gęstości protonowej wzdłuż    Rys. 3b. Rozkład gęstości protonowej wzdłu

wiązania O-O kryształu KDP w fazie fer-    wiązania O •••O kryształu KDP w fazie para

roelektrycznej    elektrycznej

rys. 2). W niskotemperaturowej fazie ferroelektrycznej mamy zatem uporządkowanie dipoli — jonów KUPOjj o konfiguracji 1 lub 2 wzdłuż ferroelektrycznej osi . ć - kryształu; natomiast przejście fazowe jest związane z przejściem do nieuporządkowanego rozkładu dipoli odpowiadających konfiguracjom typu 3, 4, 5. 6, których składowa momentu dipolowego w stosunku do osi c kryształu jest równa zeru.

Koncepcja ta znalazła potwierdzenie w badaniach dyfrakcji neutronów przeprowadzonych na krysztale KDP [18]. Wykazano, że przejściu fazowemu towarzyszy zmiana rozkładu gęstości protonowej; poniżej punktu Curie znaleziono niesymetryczne rozmieszczenie gęstości protonowej względem atomów tlenu (rys. 3a), powyżej zaś tego punktu symetryczną gęstość protonową wydłużoną wzdłuż osi O-O (rys. 3b). Ten ostatni wynik można interpretować w dwojaki sposób: albo mamy do czynienia ze statystycznym rozkładem nieuporządkowanych dipoli, w których protony są zlokalizowane przy odpowiednich atomach tlenu, albo też z ruchem protonów, być może tunelowym, wzdłuż wiązania O--‘O.

3. Zagadnienie ruchu protonów w wiązaniu wodorowym

Zjawisko spontanicznej polaryzacji można dyskutować w obrębie obserwowanych przemieszczeń jonów (atomów) w sieci, które towarzyszą przemianie fazowej [8], a które są prawdopodobnie sprzężone z ruchem protonów^ [19]; natomiast podstawą do dyskusji izotopowych zmian

/J_D 221    \

punktu Curie I — =-=1,82] oraz ruchliwości ścian domenowych

\T_h 121    )

— = 10⁶ ) jest model dynamicznego uporządkowania-nieuporządkowania

/fio J

dipoli H₂P0₄ wywołanego ruchem protonów w mostku wodorowym [19-21],

Na rysunku 4 przedstawiono rzut struktury KPD fazy uporządkowanej wzdłuż osi Z(c) kryształu. Jak widać z rys. 1 i 4, wszystkie atomy tlenu

Brak jest obecnie pewnych danych doświadczalnych dotyczących izotopowej zależności spontanicznej polaryzacji.

12*