LaV$_{1-x}$Nb$_x$O$_4$ 的结构相变及其对光学行为的影响

我们给出了多晶 LaV$_{1-x}$Nb$_x$O$_4$（$x =$ 0--0.2）样品在室温下的结构、电子、振动和光致发光性质。由于 Nb 与 V 的等电子特性以及 Nb$^{5+}$ 相比 V$^{5+}$ 更大的离子半径，在 V 位上对 Nb 的替代表现出引人入胜的结构和光学行为。X 射线衍射图谱的 Rietveld 精修表明，$x=$ 0 的样品以单斜（P2$_1$/n）相存在，而对于 $x >$ 0，单斜相与白钨矿-四方（I4$_1$/a）相以一定比例共存。有趣的是，拉曼光谱强度随 Nb 替代单调增强，这与替代诱导的白钨矿-四方相增加相关。X 射线吸收测量揭示 La 离子以三价氧化态存在，而 V 和 Nb 阳离子在四面体配位中具有 5+ 氧化态。此外，傅里叶变换红外（FTIR）光谱表明，由于 VO$_4$$^{3-}$ 四面体的变形以及单斜相与四方相的混合，Nb 替代产生了一些额外的红外模式。对这些样品的光致发光测量显示出宽带光谱，其解卷积表明存在多于一个的电子-空穴对复合中心。