Vibrational spectra and structure of ZrF<sub>4/sub>-FeF₃-PbF₂-YF₃ fluoride glasses

Abstract

Results of the investigation of infrared and Raman spectra in heavy metal fluoride glasses based on the ZrF4-FeF3-PbF2-YF3 system are presented. Infrared and Raman bands in the spectra of these glasses are discussed. The coordination environments of both Zr4+ and Fe3+ ions have been extracted from the vibrational modes. A structural model for these glasses is proposed. It is composed of the basic network formers ZrF7 polyhedra and FeF6 octahedra, which are randomly linked by corners and/or edges to construct a disordered three-dimensional network, whereas the Pb2+ and Y3+ ions are assumed to play the role of network modifier and stabilizer, respectively. Es werden Untersuchungsergebnisse der Infrarot- und Raman-Spektren von Schwermetallfluoridgläsern des Systems ZrF4-FeF3-PbF2-YF3 vorgestellt und die Infrarot- und Raman-Banden in den Spektren dieser Gläser diskutiert. Die koordinativen Umgebungen der Zr4+ und Fe3+-Ionen lassen sich aus den Schwingungszuständen erschließen. Ein Strukturmodell für diese Gläser wird vorgeschlagen. Es setzt sich zusammen aus netzwerkbildenden ZrF7-Polyedern und FeF6-Oktaedern, die durch willkürliche Verbindungen an Ecken und/oder Kanten zum Aufbau eines ungeordneten dreidimensionalen Netzwerkes beitragen; dagegen wird von den Pb2+- und Y3+-Ionen angenommen, daß sie als Netzwerkwandler bzw. als -stabilisator wirken.