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Microstructured hydroxyl environments and Raman spectroscopy in selected basic transition-metal halides

Chinese Physics B 2011年第8期20卷 435-442页

作者：刘晓东孟冬冬萩原雅人郑旭光 Department of Physics Graduate School of Science and EngineeringSaga University Department of Physics College of ScienceTianjin Polytechnic University Department of Physics Faculty of Science and EngineeringSaga University

Raman vibrational spectra of the selected basic （hydroxyl OH and deuteroxyl OD） transition-metal halides, geomet- rically frustrated material series α-, β-, γ-Cu2（OH）3Cl, α-Cu2（OH）3Br, β-Ni2（OH）3Cl, β-Co2（OH）3Cl, β-Co2（OH）3Br, γ-Cu2（OD）3Cl, and β-Co2（OD）3Cl are measured at room temperature and analysed to investigate the relationship be- tween the microstructured OH environments and their respective Raman spectra. Among these selected samples, the last two are used to determine the OH stretching vibration region （3600 cm-1-3300 cm-1） and OH bending vibra- tion region （1000 cm-1-600 cm-1） of OH systems in the spectra. Through the comparative analysis of the distances d（metal-O）, d（O-halogen）, and d（OH）, the strong metal-O interaction and trimeric hydrogen bond （Car, C8 or C1 symmetry） are found in every material, but both determine simultaneously an ultimate d（OH）, and therefore an OH stretching vibration frequency. According to the approximately linear relationship between the OH stretching vibration frequency and d（OH）, some unavailable d（OH） are guessed and some doubtful d（OH） are suggested to be corrected. In addition, it is demonstrated in brief that the OH bending vibration frequency is also of importance to check the more detailed crystal microstructure relating to the OH group.

关键词： hydroxyl trimeric hydrogen bond Raman spectrum basic transition-metal halide

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