Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
158
T1: P–25 
Raman studies of Nb- and Cr-doped SrTiO
3
 
 
Andrzej Mikuła
1
, Andrzej Koleżyński
1
, and Ewa Drożdż
1
 
 
1 
Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Science and Technology,  
30 Mickiewicza Av. 30-059 Krakow, Poland, e-mail: [e-mail] 
  
 
Strontium  titanate  (SrTiO
3
)  belongs  to  ABX
3
  perovskite  group  which  has  attracted  many 
experimental and theoretical investigations due to outstanding semiconductive properties. Some 
of them can be successfully extended/improved by doping with various transition metal atoms, 
e.g.  niobium  or  chromium  ones.  Assuming  that  both  impurities  substitute  titanium  in  bulk 
structure, doped SrTiO
3
 should show n or p type conductivity for Nb- and Cr-doped structures 
respectively. In addition to changes in electronic structure and thus electrical properties, doping  
bulk structure with one of the mentioned additives influences strongly also structural properties. 
 
In this work we present the results of synthesis and structural characterization of Nb- and Cr-
doped SrTiO
3
. Strontium titanate with different amount of Nb (SrTi
1-x
Nb
x
O
3
, where x=0.01, 0.02 
and  0.03)  and  Cr  (SrTi
1-y
Cr
y
O
3
,  where  y=0.01,  0.02,  0.04  and  0.06)  impurities  have  been 
synthesized  using  modified  citrate  sol-gel  method.  After  synthesis,  materials  have  been 
calcinated (900°C), sintered (1200°C) and structurally characterized by XRD, SEM and Raman 
studies  supported  by  theoretical  ab  initio  simulations.  It  has  been  shown  that  doped  SrTiO
3
 
samples  are  single-phase,  chemically  homogenous  and  indicate  total  porosity  of  around  50%. 
Based on comprehensive, theoretical and experimental Raman studies the bands related to Cr–O 
and Nb–O oscillations have been identified and the total influence of these additives on SrTiO
3
 
spectra have been analyzed and described in detail. 
 
Keywords: Raman spectroscopy; SrTiO
3
; structural characterization; ab initio calculations 
 
Acknowledgment 
This work was financially supported by the National Science Center of the Republic of Poland, Grant No 
2014/14/E/ST5/00763. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
159
T1: P–26 
The influence of chlorination on the vibrational spectra and structure 
of metallophthalocyanines 
 
Volodymyr Dzhagan
1
, Dmytro Solonenko
1
, Tobias Rüffer
2
, Torsten Hahn
3
, 
Heinrich Lang
2
, Jens Cortus
3
, Georgeta Salvan
1
, and Dietrich R.T. Zahn
1
 
 
1 
Semiconductor Physics, Technische Universität Chemnitz, Reichenhainer Str. 70, D-09126 
Chemnitz, Germany, e-mail: [e-mail]  
2 
Institute of Chemistry, Technische Universität Chemnitz, Straße der Nationen 62, D-09126 
Chemnitz, Germany 
3 
Institute of Theoretical Physics, TU Bergakademie Freiberg, Leipziger Str. 23, D-09596 Freiberg, 
Germany 
 
 
Metallophthalocyanines  (MePcs)  are  organic  semiconductors  which  possess  optical  and 
electrical properties  of broad scientific  and application interest. Owing to their low  production 
costs as well as high thermal and chemical stability, MePcs as well as their heterojunctions with 
other organic and inorganic semiconductors or metals can be utilized for light-emitting diodes, 
photovoltaic cells, organic field effect transistors, and sensors [1]. While pristine MePcs exhibit 
p-type  behaviour  due  to  the  doping  with  electron  accepting  molecules,  thin  films  of  e.g. 
ZnPcF
16
,  were  shown  to  exhibit  n-type  behaviour  [2].  The  peripheral  substitution  of  the 
conjugated  macrocycle  of  MePcs  by  electron-withdrawing  or  electron-donating  groups  lowers 
the HOMO and LUMO levels (with respect the vacuum level), being a facile way to vary charge 
injection barrier, sensitivity, and selectivity towards the different analytes, or other properties of 
the functional elements based on MePcFx or MePcClx (x = 4, 8, 16). 
 
Since  the  vibrational  spectroscopy  techniques  (IR  and  Raman)  are  sensitive  to  minor 
changes of the structure and environment at the molecular level, they are particularly useful for 
the  study  of  relatively  weak  binding  interactions  between  MePcs  and  ligands  or  chemical 
analytes [3]. At the same time, although the vibrational spectra of H2Pc and a series of MePcs 
(CuPc,  ZnPc,  FePc, CoPc, NiPc, etc.) have  been  well  studied [3, 4],  much  less  reports  can  be 
found  about  vibrational  structure  spectra  of  MePcFx  and  no  studies  of  their  chlorinated 
counterparts.  In  this  work,  based  on  our  own  experimental  data  and  DFT  calculations,  we 
performed a detailed study of the vibrational Raman and IR spectra of a series of MePcCl8-type 
MePcs (Me = Mn, Fe, Co, Ni, Cu). The effects of the chlorination on the electronic structure of 
the molecules are also discussed, as it is a key factor determining the resonance conditions in the 
Raman scattering process.  
 
Keywords: metallophthalocyanines; Raman spectroscopy; infrared spectroscopy 
 
Acknowledgment 
This work is supported by the DFG project FOR 1154 “Towards Molecular Spintronics”. 
 
References  
[1]  C.C. Leznoff, A.B.P. Leve., Phthalocyanines, Properties and Applications, V. 4; Wiley-VCH, 1996. 
[2]  S. Hiller, D. Schlettwein, N.R. Armstrong, D. Wöhrle, J. Mater. Chem. 8 (1998) 945. 
[3]  T.V. Basova, N.S. Mikhaleva, A.K. Hassan, V.G. Kiselev, Sensors Actuators B. 227 (2016) 634. 
[4]  E. Kol’tsov, T. Basova, P. Semyannikov, I. Igumenov, Mater. Chem. Phys. 86 (2004) 222. 
 
 
 
 

---