Электронно-ионные процессы в поликристаллических и аморфных оксидных материалах

• Автор: Секушин, Николай Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 303 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор методов и основные направления исследования электроно-ионных процессов в оксидных материалах
1.1. Электронная и ионная проводимость оксидных материалов, интеркаляция и электрохромизм

1.2. Методы исследования, использованные при выполнении диссертационной работы

1.2.1. Рентгеноструктурный анализ

1.2.2. Импеданс-спектроскопия

1.2.3. Инфракрасная спектроскопия

1.2.4. Методы исследования ионной проводимости

Глава 2. Новые подходы к обработке результатов измерений и моделированию электрических свойств материалов

(теоретическая часть)

2.1. Теория ШЗ-двухполюсников
2.1.1. Операторный адмиттанса ЯС-двухполюсника любой
степени сложности
2.1.2. Представление операторных адмиттанса и импеданса в
виде суммы простых дробей
2.1.3. Свойства ЯС-двухполюсников
2.2. Со-диаграммы
2.2.1. Сравнение Со-диаграмм с годографом импеданса
2.2.2. Свойства Со-диаграмм дискретных ЯС-двухполюсников
2.2.3. Со-диаграммы ЯС- элементов с распределенными параметрами
2.2.4. Со-диаграммы элементов с индуктивностями
2.3. Критерии соответствия экспериментальных данных ДС-модели
2.3.1. Введение

2.3.1. Признаки необходимости корректировки ЯС-модели
2.3.2. Двухчастотные критерии соответствия экспериментальных данных ЯС-модели
2.4. Построение эквивалентной схемы в виде модели Максвелла
2.5. Импеданс системы, имеющей гистерезис на вольтамперной
характеристике
Глава 3. Поликристаллические материалы на основе ильменитсодержащего минерального сырья
3.1. Общие сведения об ильмените и продуктах его термохимической конверсии
3.2. Поликристаллический ферропсевдобрукит (ФПБ)
3.3. Поликристаллическая ульвошпинель (УШ)
3.4. Предполагаемый механизм появления индуктивной компоненты в
импедансе поликристаллических ФПБ и УШ
Глава 4. Электрические свойства корундовой керамики
4.1. Диэлектрическая корундовая керамика (ДКК)
4.1.1. Введение
4.1.2. Экспериментальная часть
4.1.3. Результаты исследования ДКК в СВЧ-диапазоне
4.1.4. Защитный экран с коэффициентом пропускания больше
4.1.5. Электрические свойства ДКК на низких частотах
4.2. Электропроводящая корундовая керамика (ЭКК)
Глава 5. Электрохромизм ЗУОз в планарной системе А1-¥Оз-А
5.1. Методика исследования электрохромизма пленок УОз
в планарной ячейке
5.2. Исследование интеркаляционного процесса с помощью электроокрашивания XVОз
5.3. Исследование анодного окисления алюминия в планарной
системе А1-\Юз-А
5.4. Обсуждение полученных результатов
5.4.1. Теория продольных щелей

5.4.2. Теория поперечные щели
5.4.3. Интерполяция, как возможная причина возникновения
неминимально-фазового процесса
Глава 6. Адсорбционные свойства аморфных термически напыленных пленок УОз, М0О3 и вЮх
6.1. Исследования пористости и адсорбционных свойств аморфных пленок \Юз и МоОз методом изотерм адсорбции
6.2. Влияние паров воды на механические напряжения в аморфных пленках \Юз, напыленных в интервале углов от 0° до 60°
6.2.1. Экспериментальная часть
6.2.2. Обсуждение полученных результатов
6.3. Влияние паров воды на механические напряжения и деформацию косонапыленных пленок 8ЮХ
6.3.1. Экспериментальная часть
6.3.2. Обсуждение полученных результатов
6.4. Исследование состояния воды в аморфных пленках \Юз и МоОз методом ИК-спектроскопии
6.5. Исследование адсорбционных центров в аморфных пленках \Юз и
МоОз методом ИК-спектроскопии тестовых молекул
Глава 7. Синтез и электрофизические свойства твердых растворов ВЬМеУСихМЬ209 (х+у = 1; 2; 3) со структурой пирохлора
7.1. Литературный обзор по синтезу и структуре ниобатов висмута различного химического состава
7.2. Синтез и рентгенофазовый анализ твёрдых растворов В12М§уСихИЬ209 (х+у = 1; 2; 3)
7.3. Оценка состояния меди в ниобатах висмута, допированных
медью и магнием
7.4. Исследование емкости и проводимости BІ2MgyCuxNb209 с малым содержанием Си и Mg (х+у=1)
7.4.1. Экспериментальные результаты

усложнение структурных моделей, что затруднило определение параметров СЭС по данным ИС. Кроме этого, в структурных моделях могут возникнуть некорректные комбинации элементов, что делает задачу определения их параметров неоднозначной.
В литературных источниках в основном рассматриваются структурные модели, которые нередко противопоставляют формальным моделям [131]. Строго говоря, оба типа моделирования дополняют друг друга, являются «двумя сторонами одной медали». Формальная модель выполняет функцию контролера структурной модели. Именно она призвана спустить автора структурной модели на землю, ограничить его фантазии, поскольку обе модели должны быть согласованы друг с другом.
Для построения ФЭС необходимо знать свойства как элементарных двухполюсников, так и двухполюсников с более сложной внутренней схемой. Двухполюсники можно разделить на линейные и нелинейные. В линейных двухполюсниках ток и напряжение связаны друг с другом в виде линейного дифференциального уравнения. Понятие импеданса, строго говоря, применимо только для линейных систем. Однако нелинейные системы методом ИС также могут быть исследованы. При прохождении гармонического сигнала через нелинейный элемент на выходе формируется набор гармоник с кратными частотами, что следует из теории ряда Фурье [168, 169]. Современные измерители импеданса способны отсеивать старшие гармоники и регистрировать только первую гармонику, которую и принимают за выходной сигнал [170]. Для более глубокого анализа было бы полезно измерять нескольких старших гармоник. Примером нелинейного двухполюсника является туннельный диод, вольтамперная характеристика (ВАХ) которого имеет вид А-образной кривой [171]. Если рабочая точка попадает на спадающую часть ВАХ, то ФЭС туннельного диода будет содержать отрицательный резистор [172]. Очевидно, при изменении положения «рабочей точки» могут измениться не только параметры ФЭС, но и ее структура. Следует отметить, что известны так называемые существенно нелинейные двухполюсники, линеаризация которых вообще невозможна.