Структура и свойства интеркалированных железом и медью дихалькогенидов титана

• Автор: Титов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ Си-ТІХ2 И Ке-ТІХ2 (Обзор 10 литературных данных)

1.1. Общие сведения о дихалькогенидах титана

1.2. Системы Бе-ИХг, где X - халькоген

1.2.1. Система ГехТіБ2

1.2.2. Система БехТіБег

1.2.3. Система РехТіТе2

1.3. Системы Си-ТіХ2, где X - халькоген

1.3.1. Система СихТіБ2
1.3.2. Система СихТіБе2
1.3.3. Система СихТіТе2
1.4. Соединения меди и железа с халькогеном
1.4.1. Селениды и теллуриды меди
1.4.2. Селениды и теллуриды железа
2. СИНТЕЗ И АТТЕСТАЦИЯ ОБРАЗЦОВ, МЕТОДИКИ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Синтез образцов
2.2. Дифракционные исследования кристаллической структуры
2.2.1. Порошковая рентгенография
2.2.2. Анализ кристаллической структуры монокристаллов
2.3. Контроль химического состава
2.4. Измерение электросопротивления и эффекта Холла
2.5. Измерение кривых намагничивания
2.6. Мессбауэровская спектроскопия
2.7. Рентгеновская фотоэмиссионная спектроскопия
2.8. Неупругое рассеяние нейтронов
3. СИСТЕМЫ Си - ТІХ2, ГДЕ X = Бе, Те
3.1. Фазовое состояние и кристаллическая структура
3.2. Электрические и магнитные свойства
3.3. Фотоэмиссионная спектроскопия и спектры поглощения
4. СИСТЕМА Бе - ТіХ2, ГДЕ X = Бе, Те
4.1. Фазовое состояние и кристаллическая структура
4.2. Магнитные свойства
5. СИСТЕМА СиуРехТ1Х2, ГДЕ X = 8с, Тс
5.1. Кристаллическая структура при изменении состава и температуры
5.1.1. Изменение кристаллической структуры СиуРехТ18е2 при 105 изменении состава
5.1.2. Изменение кристаллической структуры при изменении 112 температуры
5.2. Магнитные свойства и ЯГРС спектры
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВЗП - волна зарядовой плотности;
КТР - коэффициент теплового расширения; пр. гр. - пространственная группа;
РФ А - рентгенофазовый анализ;
Т - температура;
э.д.с. - электродвижущая сила;
ARPES - Angle Resolved Photoemission Spectroscopy - фотоэмиссионная спектроскопия с угловым разрешением;
а - смещение атома титана, вызванное внедрением интеркаланта, см. выражение (4);
ао , со - параметры ячейки без учета кратного их увеличения вследствие упорядочения интеркаланта;
к - постоянная Больцмана;
рв - магнетон Бора;
Rh - постоянная Холла;
Раь, Рс - электросопротивление в плоскости монокристалла и в направлении, перпендикулярном слоям кристалла;
TN - температура Нееля;
кс = — — - линейный коэффициент теплового расширения вдоль оси с.
с dT
% - магнитная восприимчивость;
Хщах и утах - предельное содержание железа и меди в CuyFexTiX2, где X = Se, Те;
XPS - X-ray Photoemission Spectra - рентгеновская фотоэмиссионная спектроскопия.

При анализе спектра CIS (спектр конечных состояний) с различной энергией возбуждения в интервале, захватывающем переходы Ti3p—»3d и Fe3p—>3d, 48 и 56 эВ, соответственно, показано, что в обе бездисперсионные зоны под уровнем Ферми вносят вклад состояния титана Ti3p и железа Fe3d [35], что указывает на гибридную природу этих состояний.
Таким образом, анализ литературных данных показывает:
1) Концентрационная зависимость межслоевого расстояния FexTiTe2 демонстрирует уменьшение с ростом содержания железа. Как и для других халькогенидов, это уменьшение сопровождается появлением в электронном спектре бездисперсионных зон вследствие формирования ковалентных связей железа с вмещающей решеткой.
2) Литературные данные о концентрационной зависимости параметров ячейки существенно расходятся. Возможной причиной является чувствительность материала к термической предыстории: самоинтеркалация или выделение железа.
3) Отмеченная в литературе предельная растворимость железа в TiTe xmax~0.25 существенно ниже этой величины в TiS2 и TiSe2. Отсутствует объяснение этого факта. Нет данных о температурной зависимости предельной растворимости железа.
4) В интервале температур 40<Т<300 К FexTiTe2 является парамагнетиком, его магнитная восприимчивость описывается законом Кюри-Вейсса. Эффективный магнитный момент железа слабо зависит от концентрации железа и находится в пределах 2 -ь 3 рв- Это существенно меньше, чем в FexTiSe2 и FexTiS2; вероятно, вследствие более сильной гибридизации Г еЗб-состояпий, отвечающих за величину магнитного момента.