zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1973Research ArticleАННОТАЦИИ АНГЛОЯЗЫЧНЫХ СТАТЕЙABSTRACTS ENGLISH-LANGUAGE ARTICLESЛокальная структура и параметры электронного парамагнитного резонанса тетрагональных центров Cu2+ в натриевофторидных-натриевоборатных стеклахInvestigation of the Local Structure and Electron Paramagnetic Resonance Parameters of Tetragonal Cu2+ Centers in Sodium Fluoride-Sodium Borate GlassesLinJ. Z.LinJ. Z.

Цзянсу, Чжанцзяган

Zhangjiagang

jizi_lin@hotmail.comZhangB. F.ZhangB. F.

Цзянсу, Чжанцзяган

Zhangjiagang

YouH. W.YouH. W.

Цзянсу, Чжанцзяган

Zhangjiagang

XinH. J.XinH. J.

Цзянсу, Чжанцзяган

Zhangjiagang

ZhaoX.ZhaoX.

Цзянсу, Чжанцзяган

Zhangjiagang

Университет науки и технологийJiangsu University of Science and Technology202526092025925696696Copyright © Lin J., Zhang B., You H., Xin H., Zhao X., 20252025Lin J., Zhang B., You H., Xin H., Zhao X.Lin J., Zhang B., You H., Xin H., Zhao X.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1973

Теоретически исследованы локальная структура и параметры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) (факторы gi и константы Ai, i = ||, ⊥) тетрагональных центров Cu2+ в натриевофторидных-натриевоборатных стеклах (80Na2B4O7-19NaF-CuO) с использованием теории возмущений высокого порядка для параметров ионов Cu2+ в тетрагонально вытянутых октаэдрах. На основе суперпозиционной модели построены соотношения между локальной структурой и параметрами ЭПР. Путем сравнения рассчитанных g-факторов и A-констант с экспериментальными данными для кластера [CuO6]10– определены параметры локальной структуры центров Cu2+. Рассчитаны длины связей, перпендикулярные и параллельные оси C4: R∥ ≈ 2.191 Å и R⊥ ≈ 1.964 Å. Это обусловлено эффектом искажения Яна–Теллера. Результаты согласуются с экспериментом и демонстрируют точность теоретической модели и применимость эффекта Яна–Теллера для описания структурных характеристик центров Cu2+ в данной системе. 

The local structure and electron paramagnetic resonance (EPR) parameters (gi factors and Ai constants, i = ||, ⊥) of the tetragonal Cu2+ centers in sodium fluoride-sodium borate glasses (80Na2B4O7-19NaF-CuO) are theoretically investigated using a high-order perturbation formula for the parameters of Cu2+ ions in tetragonally elongated octahedra. On the basis of the superposition model, relationships between the local structure and the EPR parameters are constructed. By comparing the calculated g-factors and A-constants with experimental data for the [CuO6]10– cluster, the local structure parameters of the Cu2+ centers were determined. The calculated bond lengths perpendicular and parallel to the C4 axis were determined to be  R∥ ≈ 2.191 Å and R⊥ ≈ 1.964 Å, respectively, as a result of the Jahn-Teller distortion effect. These findings are consistent with experimental observations, demonstrating the accuracy of our theoretical model and the validity of the Jahn–Teller effect in describing the structural characteristics of the Cu2+ centers in this system. 

Cu2+электронный парамагнитный резонанссуперпозиционная модельнатриевофторидные-натриевоборатные стеклатетрагональное удлинениеCu2+electron paramagnetic resonancesuperposition modelfluoride-sodium borate glassestetragonal elongationReferencesK. MacDonald, D. Boyd, Materials, 15, 6247 (2022).K. MacDonald, D. Boyd, Materials, 15, 6247 (2022).M. Bengisu, J. Mater. Sci., 51, 2199–2242 (2016).M. Bengisu, J. Mater. Sci., 51, 2199–2242 (2016).K. Akhtar, J. A. Baig, T. G. Kazi, Sirajuddin, H. I. Afridi, F. N. Talpur, I. B. Solangi, S. Samaijo, Microchem. J., 174, 107073 (2022).K. Akhtar, J. A. Baig, T. G. Kazi, Sirajuddin, H. I. Afridi, F. N. Talpur, I. B. Solangi, S. Samaijo, Microchem. J., 174, 107073 (2022).F. Yan, X. Y. Ma, Q. F. Jin, Y. Tong, H. L. Tang, X. Y. Lin, J. Y. Liu, Microchim. Acta, 187, 470 (2020).F. Yan, X. Y. Ma, Q. F. Jin, Y. Tong, H. L. Tang, X. Y. Lin, J. Y. Liu, Microchim. Acta, 187, 470 (2020).D. Umamaheswari, B. C. Jamalaiah, T. Sasikala, T. Chengaiah, I. Kim, L. R. Moorthy, J. Lumin., 132, 1166–1170 (2012).D. Umamaheswari, B. C. Jamalaiah, T. Sasikala, T. Chengaiah, I. Kim, L. R. Moorthy, J. Lumin., 132, 1166–1170 (2012).J. Dahiya, A. Hooda, A. Agarwal, S. Khasa, Opt. Mater., 134, 113162 (2022).J. Dahiya, A. Hooda, A. Agarwal, S. Khasa, Opt. Mater., 134, 113162 (2022).H. Al-Ghamdi, N. A. M. Alsaif, F. Afaneh, A. M. El-Refaey, R. A. Elsad, M. S. Shams, A. S. Abouhaswa, Y. S. Rammah, S. M. Shaaban, Z. Y. Khattari, J. Electron. Mater., 52, 7931–7942 (2023).H. Al-Ghamdi, N. A. M. Alsaif, F. Afaneh, A. M. El-Refaey, R. A. Elsad, M. S. Shams, A. S. Abouhaswa, Y. S. Rammah, S. M. Shaaban, Z. Y. Khattari, J. Electron. Mater., 52, 7931–7942 (2023).G. Almisned, Z. Y. Khattari, D. S. Baykal, G. Susoy, G. Kilic, A. Ene, H. O. Tekin, J. Mater. Res. Technol., 27, 7582–7592 (2023).G. Almisned, Z. Y. Khattari, D. S. Baykal, G. Susoy, G. Kilic, A. Ene, H. O. Tekin, J. Mater. Res. Technol., 27, 7582–7592 (2023).P. G. Prakash, J. L. Rao, J. Mater. Sci., 39, 193–200 (2004). 696-6701P. G. Prakash, J. L. Rao, J. Mater. Sci., 39, 193–200 (2004). 696-6701B. Srinivas, A. Hameed, G. Ramadevudu, M. N. Chary, M. Shareefuddin, J. Phys. Chem. Solids, 129, 22–30 (2019).B. Srinivas, A. Hameed, G. Ramadevudu, M. N. Chary, M. Shareefuddin, J. Phys. Chem. Solids, 129, 22–30 (2019).C. C. Ding, S. Y. Wu, L. N. Wu, L. J. Zhang, L. Peng, M. H. Wu, B. H. Teng, J. Phys. Chem. Solids, 113, 102–107 (2018).C. C. Ding, S. Y. Wu, L. N. Wu, L. J. Zhang, L. Peng, M. H. Wu, B. H. Teng, J. Phys. Chem. Solids, 113, 102–107 (2018).H. M. Zhang, J. H. Duan, W. B. Xiao, X. Wan, J. Non-Cryst. Solids, 425, 173–175 (2015).H. M. Zhang, J. H. Duan, W. B. Xiao, X. Wan, J. Non-Cryst. Solids, 425, 173–175 (2015).B. Kalyani, N. Pujari, A. Edukondalu, P. Krishna, J. C. Babu, C. P. Vardhani, J. Aust. Ceram. Soc., 56, 1147–1154 (2020).B. Kalyani, N. Pujari, A. Edukondalu, P. Krishna, J. C. Babu, C. P. Vardhani, J. Aust. Ceram. Soc., 56, 1147–1154 (2020).B. Narsimha, K. C. Sekhar, M. Shareefuddin, R. Gokarakonda, Mater. Today: Proc., 92, 1154–1161 (2023).B. Narsimha, K. C. Sekhar, M. Shareefuddin, R. Gokarakonda, Mater. Today: Proc., 92, 1154–1161 (2023).H. M. Zhang, W. B. Xiao, J. Alloy. Compd., 745, 586–591 (2018).H. M. Zhang, W. B. Xiao, J. Alloy. Compd., 745, 586–591 (2018).T. Satyanarayana, C. S. K. A. Hameed, G. Sangeetha, S. Md, ECS J. Solid State Sci., 13, 063006 (2024).T. Satyanarayana, C. S. K. A. Hameed, G. Sangeetha, S. Md, ECS J. Solid State Sci., 13, 063006 (2024).L. Liu, Z. Z. Yang, J. Fu, Z. T. Wan, Magn. Res. Chem., 61, 40–48 (2023).L. Liu, Z. Z. Yang, J. Fu, Z. T. Wan, Magn. Res. Chem., 61, 40–48 (2023).X. H. Huang, M. Y. Zhang, F. F. Guo, H. D. Cai, X. L. Zhou, C. D. Feng, Magn. Res. Chem., 62, 732–739 (2024).X. H. Huang, M. Y. Zhang, F. F. Guo, H. D. Cai, X. L. Zhou, C. D. Feng, Magn. Res. Chem., 62, 732–739 (2024).J. S. Krishna, D. S. Raju, V. V. Krishna, C. L. Raju, J. Phys.: Conf. Ser., 1913, 012013 (2021).J. S. Krishna, D. S. Raju, V. V. Krishna, C. L. Raju, J. Phys.: Conf. Ser., 1913, 012013 (2021).K. Biramally, N. Pujari, S. Karidas, M. D. Shareefuddin, D. V. Sreenivasu, C. P. Vardhani, AIP Conf. Proc, 2104, 010001 (2019).K. Biramally, N. Pujari, S. Karidas, M. D. Shareefuddin, D. V. Sreenivasu, C. P. Vardhani, AIP Conf. Proc, 2104, 010001 (2019).D. J. Newman, B. Ng, Rep. Prog. Phys., 52, 699–762 (1989).D. J. Newman, B. Ng, Rep. Prog. Phys., 52, 699–762 (1989).J. R. Jin, S. Y. Wu, J. Hong, S. N. Liu, M. X. Song, B. H. Teng, M. H. Wu, Philos. Mag, 97, 2858–2870 (2017).J. R. Jin, S. Y. Wu, J. Hong, S. N. Liu, M. X. Song, B. H. Teng, M. H. Wu, Philos. Mag, 97, 2858–2870 (2017).J. Z. Lin, B. F. Zhang, P. Xiao, Y. Zhao, Y. F. Zhang, Glass Phys. Chem, 46, 389–395 (2020).J. Z. Lin, B. F. Zhang, P. Xiao, Y. Zhao, Y. F. Zhang, Glass Phys. Chem, 46, 389–395 (2020).Y. D. Li, B. J. Chen, H. M. Zhang, C. D. Feng, J. Lumin., 234, 117973 (2021).Y. D. Li, B. J. Chen, H. M. Zhang, C. D. Feng, J. Lumin., 234, 117973 (2021).S. Y. Wu, Y. X. Hu, X. F. Wang, C. J. Fu, Rad. Eff. Defect S, 165, 298–304 (2010).S. Y. Wu, Y. X. Hu, X. F. Wang, C. J. Fu, Rad. Eff. Defect S, 165, 298–304 (2010).Y. Mei, W. C. Zheng, L. Zhang, Opt. Mater., 36, 535–538 (2013).Y. Mei, W. C. Zheng, L. Zhang, Opt. Mater., 36, 535–538 (2013).X. X. Wu, W. C. Zheng, Acta Phys. Pol. A, 127, 795–798 (2015).X. X. Wu, W. C. Zheng, Acta Phys. Pol. A, 127, 795–798 (2015).E. Clementi, D. L. Raimondi, W. P. Reinhardt, J. Chem. Phys., 47, N 4, 1300–1307 (1967).E. Clementi, D. L. Raimondi, W. P. Reinhardt, J. Chem. Phys., 47, N 4, 1300–1307 (1967).E. Clementi, D. L. Raimondi, J. Chem. Phys., 38, N 11, 2686–2689 (1963).E. Clementi, D. L. Raimondi, J. Chem. Phys., 38, N 11, 2686–2689 (1963).K. Karlsson, Scr. Mater., 3, 201–205 (1973).K. Karlsson, Scr. Mater., 3, 201–205 (1973).C. K. Jørgensen, Absorption Spectra and Chemical Bonding in Complexes, Pergamon, 85–106 (1962).C. K. Jørgensen, Absorption Spectra and Chemical Bonding in Complexes, Pergamon, 85–106 (1962).Y. Q. Xu, S. Y. Wu, L. J. Zhang, C. C. Ding, Optik, 127, 9167–9171 (2016).Y. Q. Xu, S. Y. Wu, L. J. Zhang, C. C. Ding, Optik, 127, 9167–9171 (2016).M. Q. Kuang, L. D. Wang, S. K. Duan, J. Phys. Chem. Solids, 111, 41–46 (2017).M. Q. Kuang, L. D. Wang, S. K. Duan, J. Phys. Chem. Solids, 111, 41–46 (2017).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.