Radiation damage of MnO−4 ions in (NH4)2SO4 single crystals

Abstract

The radiation damage of MnO, doped ammonium sulphate single crystals is studied. The optical absorption spectra of-these crystals before irradiation consist of absorption bands around 5200, 3400,3000, and 2300 A. These bands are found to decrease in intensity on irradiation with the simultaneous growth of new bands around 7900, 5600, 4200, 3300, and 2900 A. These newly produced bands are attributed to the formation of MnOiions. The spin-unrestricted SCF cluster model given by Johnson and Smith in conjunction with the Slnter's transition state theory is used t o interpret the observed spectra of both Mn04 and Mn0:-ions. The possible kinetics of radiolysis is discussed. Strahlungsdamage von MnOa-dotierten Ammoniumsulfat-Eihistallen wird untersucht. Die optischen Absorptionsspektren dieser Kristalle vor der Bestrahlung bestehen aus Absorptionsbanden um 5200,3400,3000 und 2300 A. Es wird gefunden, daB diese Banden bei Bestrahlung in der Intensitat zunehmen und neue Banden bei etwa 7900,5600,4200,3300 und 2900 A gleichzeitig entstehen. Diese neu hervorgerufenen Banden werden der Bildung von MnO:--Ionen zugeschrieben. Das ,,spin-unrestricted"-SCF-Clustermodell von Johnson und Smith in Verbindung mit der Slaterschen Theorie der ubergnngszustande wird benutzt, um die beobachteten Spektren sowohl von MnOcals auch von MnO:--Ionen zu interpretieren. Die mogliche Kinetik der Radiolyse wird diskutiert.