Raman study of rubidium-ammonium dihydrogen phosphate glasses

¹ IBM Zurich Research Laboratory, 8803 Rüschlikon, Switzerland.
² Max-Planck-lnstitut fur Festkörperforschung, Heisenbergstr. 1, D-7000 Stuttgart 80, Federal Republic of Germany.

Abstract

Mixed crystals of [math] form an excellent model for structural glasses. Their properties, and the evidence for the low-temperature glass state, are reviewed. The Raman spectroscopy of this system is explored with particular attention to aspects relevant to the glass formation. It is shown that the transformation to glasses affects the proton collective modes, the leakage of a number of bands into scattering symmetries where they are not allowed on the basis of the high-temperature crystal structure, as well as internal vibration frequencies. The important role played by NH₄ fixation to its oxygen neighbors is emphasized by the peculiar temperature dependence of a number of NH₄ lines, in particular the NH4 libration mode.

Résumé

Les cristaux mixtes de Rb_1-x (NH₄) H₂PO₄ sont un excellent modèle de verres structuraux. Leurs propriétés, et les indications d'existence d'une phase vitreuse à basse température, sont passés en revue. La spectroscopie Raman du système est discutée, en portant une attention particulière aux aspects relevant de la formation du verre. On montre que cette transformation influence les modes collectifs des protons, brise les règles de sélection pour un nombre de bandes, et modifie les fréquences de vibrations internes. Le rôle important que joue la fixation des ions NH4 aux oxygènes voisins est mis en évidence par la dépendance en température d’un nombre des bandes du NH₄, en particulier du mode de vibration.