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Raman effect in icosahedral boron-rich solids

2010.08.23掲載REVIEW ARTICLEPublished : 2010.06.01 / DOI : 10.1088/1468-6996/11/2/023001

正20面体B12クラスターを構造の基本とするa-菱面体晶、b-菱面体晶、a-正方晶、b-正方晶、YB66、斜方晶をとる種々の多ホウ化物固体、およびアモルファスホウ素のラマン散乱スペクトルがレビューされている。各スペクトルは新たに測定され、既存データとの比較も試みられている。構造変形、格子間原子の存在、構造欠陥などによって引き起こされる弱い効果を検出するために高いS/N比を保つことの重要性を強調している。スペクトルに現れるB12クラスターの振動はBeckel等のa-菱面体晶ホウ素における振動モードを用いて説明される。炭化ホウ素のラマンスペクトルについて問題点が明らかにされている。異なる結晶構造グループおよびバナジウム添加b-菱面体晶ホウ素に対してB12クラスター内およびB12クラスター間の相対的結合力が見積もられ、B12クラスター内B?B結合においてはBadgerの法則が成立するが、B12クラスター間の結合に対しては一致は良くないことが示されている。

We present Raman spectra of numerous icosahedral boron-rich solids having the structure of α-rhombohedral, β-rhombohedral, α-tetragonal, β-tetragonal, YB66, orthorhombic or amorphous boron. The spectra were newly measured and, in some cases, compared with reported data and discussed. We emphasize the importance of a high signal-to-noise ratio in the Raman spectra for detecting weak effects evoked by the modification of compounds, accommodation of interstitial atoms and other structural defects. Vibrations of the icosahedra, occurring in all the spectra, are interpreted using the description of modes in α-rhombohedral boron by Beckelet al. The Raman spectrum of boron carbide is largely clarified. Relative intra- and inter-icosahedral bonding forces are estimated for the different structural groups and for vanadium-doped β-rhombohedral boron. The validity of Badger's rule is demonstrated for the force constants of inter-icosahedral B?B bonds, whereas the agreement is less satisfactory for the intra-icosahedral B?B bonds.

著者Helmut Werheit, Volodymyr Filipov , Udo Kuhlmann , Ulrich Schwarz , Marc Armbrüster , Andreas Leithe-Jasper , Takaho Tanaka , Iwami Higashi , Torsten Lundström , Vladimir N Gurin and Maria M Korsukova
本誌リンクhttp://dx.doi.org/10.1088/1468-6996/11/2/023001
引用 Sci. Technol. Adv. Mater.11(2010)023001.
2010.08.23掲載REVIEW ARTICLEPublished : 2010.06.01 / DOI : 10.1088/1468-6996/11/2/023001注目の論文一覧はこちら