Выращивание монокристаллов и кристаллохимические особенности висмут-содержащих купратов щелочно-земельных элементов

• Автор: Мальцев, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 04.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Основные подразделения кристаллохимической
классификации купратов
1.1.Купраты и оксиды меди
1.1.1. Общая характеристика оксидов меди и купратов
1.1.2. Типы медь-кислородных мотивов в структурах
купратов
1.1.2.1. Купраты с островными (Си-О)-мотивами
((Ю)
1.1.2.2. Купраты с (Си-О) мотивами, бесконечными
в одном направлении (Ш)
1.1.2.3. Купраты с (Си-О)-мотивами, бесконечными
в двух направлениях (2И)
1.1.2.4. Каркасные купраты (30)
1.1.3. Влияние типа катионов на конфигурацию (Си-О)-мотивов
1.2. Купраты и оксосоли
1.3.Структурная аналогия купратов, титанатов и силикатов
1.4. Выводы к Главе
Глава 2. Фазы со структурным типом В128г2СаСи208. Получение,
структура, свойства
2.1.Обзор литературы
2.1.1.Исследование диаграмм состояния
2.1.2.Синтез керамических образцов и методы . выращивания монокристаллов фазы типа 2212
2.1.2.1.Синтез керамик
2.1.2.2. Выращивание монокристаллов
2.1.2.3.Выращивание вискеров
2.1.3. Структурные исследования
2.1.4. Изоморфные замещения и их влияние на
структуру
2.1.5. Температурные аномалии свойств
2.1.6. Основные проблемы, которые должны были
быть решены в Экспериментальной части
2.2. Экспериментальные данные
2.2.1 .Методы синтеза и исследования монокристаллов
2.2.2. Обсуждение результатов
2.2.2.1. Свойства фаз типа 2212 в связи с катионным составом и особенностями структуры
2.2.2.2. Модель роста кристаллов типа 2212
2.3. Выводы к Главе
Глава 3. Выращивание монокристаллов и особенности структуры
и свойств фаз типа [МгСигОзІггфСиОгІп
3.1 .Исследование диаграммы состояния системы БгО-СиО
3.2. Структурные исследования несоразмерных фаз
3.3. Синтез и выращивание образцов
3.4.0собенности проведенных экспериментов. Метод
«расплавленного пояса»
3.5. Обсуждение результатов
3.5.1. Структурные серии Бг- и Са-купратов
3.5.2. Роль флюса при выращивании монокристаллов
3.5.3.Экспериментальные критерии
сверхпроводимости в несоразмерных фазах
3.6. Выводы к Главе
Глава 4. Полисоматические серии среди структур
сложных купратов
4.1. Типы серий для модулярных структур
4.2. Структурные серии в группах слоистых купратов
4.2.1. Слоистые купраты с Си02-плоскостью
4.2.2.. Слоистые купраты с плоскостью СщОз
(структуры леддерного типа)
4.3. Относительное смещение блоков в структурах сложных
купратах
4.3.1. Кристаллографический сдвиг пакетов блоков
4.3.2. Разворот блоков друг относительно друга
4.4. Природные и синтетические купраты. Единая схема
полисоматических серий в структурах легированных
Са, 8г-купратов
4.5. Выводы к Главе
Выводы
Список цитированной литературы
Список работ автора.

Введение
Актуальность темы. Открытие Беднорцем и Мюллером [1] высокотемпературной сверхпроводимости дало начало
широкомасштабным исследованиям разнообразных кислородных соединений меди. Накопленный более чем за 10 лет экспериментальный материал сделал необходимой классификацию данных, и попытки таких классификаций предпринимались неоднократно. Однако, всегда во главу угла ставились сверхпроводящие свойства и предполагаемая родственность соединений сложному оксиду - перовскиту. При этом терялась разница между оксидами меди и купратами - солями, происходило смешение терминов, в результате чего классификации оказывались незаконченными и не входящими в общепринятую классификацию неорганических соединений.. Этот пробел предполагается восполнить в представляемой к защите работе. Автором собран экспериментальный материал по фазообразованию в одной из наиболее часто используемых для получения сверхппроводящих купратов систем - В1-8г-Са-Си-0. Проведенные
исследования позволили определить структуру и свойства монокристаллов двух самых сложных соединений системы, что существенно дополнило представления о купратах как индивидуальном классе неорганических соединений.
Выращивание и структурное изучение сложных оксидов меди с уникальными сверхпроводящими свойствами наряду с результатами подобных исследований квазикристаллов и фулеренов рассматриваются как наиболее выдающиеся достижения неорганической кристаллохимии последних 10-15 лет. Представляется неслучайным, что значительный вклад в эти эксперименты внесен исследователями в области минералогической кристаллографии и физики минералов. Большинство породообразующих минералов относится к кислородным соединениям и интерес со стороны кристаллографов минералогического направления к изучению полученных в лабораторных условиях в частности сложных оксидов медисвязан с их возможной аналогией с природными соединениями. Особенно интересные аналоги природных минералов были выявлены еще в 1987-88 годах при исследовании фазообразования в системах ВБСа-8г-Си-0 и ТЬ-Са-Ва-Си-О. Структура полученного в первой системе соединения с отношением ВгСа:8г:Си=2:1:2:2 оказалась во многом подобной так называемым фазам Ауривиллиуса [1а], содержащим модули перовскитового типа и ВБО слои со структурой типа РЬО (рис.1). При этом двойные слои из В1 и О атомов в 2122 чередуются с перовскитовымн слоями толщиной в два октаэдра. В структуре В1-2212 перовскитовые слои включают и медь-кислородных сетки. Таким образом, структурная конституция этого сверхпроводника имеет много общего со структурным типом слюды.
Полученные при исследовании высокотемпературных сверхпроводников результаты способствуют расширению научных представлений о таких явлениях как структурное разупорядочение, модуляция, формирование композитных структур и т.д.
Несомненно, что опыт минералогов - специалистов в области структурных исследований в изучении фазообразования в сложных оксидных системах, имитирующих природные процессы, а также в структурных определениях нередко несовершенных и разупорядоченных

Рис. 30. Топологически сходные двумерные сетки в структурах куспедина Са4[81г07]р2 (а), тиллеита СазгСЬКСОз (Ь) и малахита (с).