Концентрационные изменения фазовых состояний в Mn-содержащих твердых растворах на основе BaTiO3, PbTiO3, CdTiO3 и YMnO3

• Автор: Разумная, Анна Григорьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ХАРАКТЕРИЗАЦИИ

1.1 Эффекты замещения П на Мп в ЯТЮ3 (А - Ва, РЬ, Бг, Са)

1.2 Твердые растворы У кЦаДМпОз

1.3 Твердофазный синтез твердых растворов ЛТц.дМщОз (А - РЬ, Ва,

СИ) и Ух.хАхВО {А - Са, Сс1; В - Мп, Бе)

1.4 Особенности метода рентгеноструктурного анализа объектов

исследований

1.5 Методы характеризации объектов исследований

2 ЭФФЕКТЫ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУР В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ ЯТцДИщОз (А — Ва, РЬ, Сё)
2.1 Структуры составов твердых растворов ВаТЦАМпхОз
2.2 Фазы в системе твердых растворов РЬТЦМщОз
2.3 Ильменитовая и перовскитовая фазы в твердых растворах
СёТД.^МщОз
3 СТРУКТУРЫ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ У^ЦМпОз И УкАБе03 (А - Са, Сё)
3.1 Фазовые состояния в системе твердых растворов У 1_АСаАМп03
3.2 Фазы в твердых растворах УкЦёДУЬЮз
3.3 Структурные состояния твердых растворов У к-ДДеОз (А —
Са, Сё)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 116 :
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Многообразие свойств кислородно-октаэдрических структур определяет устойчивый интерес как к проблемам развития теоретических представлений о физике явлений в функциональных материалах, так и к практическим проблемам выбора перспективных для применения объектов и способов их создания. В настоящее время уже достаточно ясно, что физические свойства функциональных материалов (сегнетоэлектриков, сегнетоэластиков, ферромагнетиков и др.) можно характеризовать разными параметрами порядка и их взаимодействием. В кислородно-октаэдрических структурах основные физические свойства ярко проявляются при структурных фазовых переходах. В физике конденсированного состояния кислородно-октаэдрических структур многообразие свойств связывается с присутствием в структурах переходных ^-элементов, таких как Тл, Бе, Мл, Сг и др. В Мп-содержащих оксидных системах уже обнаружены сегнетоэлектрические, ферромагнитные и другие свойства. Современные разработки новых функциональных материалов на основе Мп-содержащих оксидных систем проводятся1 путем создания твердых растворов. В качестве основного компонента таких твердых растворов широко используется известный мультиферроик УМпОз. Создание твердых растворов на основе известных сегнетоэлектриков ВаТЮ3, РЬТЮз путем замещений ионов Тл на магнитоактивные ионы Мл также может привести к сочетанию в материалах электрических и магнитных свойств.
Структурная характеризация1 функциональных материалов методами рентгеноструктурного анализа на стадиях их создания, в основном, является способом контроля образующихся фаз. Однако информация о структурных состояниях пока еще слабо используется для предварительных оценок физических параметров конечного материала. Теоретическое рассмотрение взаимосвязей строения и физических свойств реальных объектов нуждается в развитии. Таким образом, исследование концентрационных изменений

структур в Мп-содержащих твердых растворах ЛТц.ДМщОз (А - Ва, РЬ, С<1) и У^ДхМпОз (А - Са, Сё) представляется актуальным.
Цели и задачи работы
Цель: определить закономерности изменений фазовых состояний в твердых растворах ДТц.^МщОз (А - Ва, РЬ, Сё) и У^ДДЗОз (А - Са, Сё, В -Мл, Бе).
Для реализации поставленной цели решались следующие основные задачи:
- синтезировать твердые растворы составов ДТц.ДУТщОз (А - Ва, РЬ, Сё) и У 1.хАхВОз (А - Са, Сё, В - Мп, Ре);
- методами рентгеноструктурного анализа изучить характер фаз, образующихся при разных температурах синтеза;
- определить зависимости структурных параметров в твердых растворах У[.ДЛМпОз (А - Са, Сё) при концентрационных переходах от гексагональной фазы к перовскитовой;
- провести анализ длин межатомных связей в координационных - -полиэдрах исследуемых твердых растворов.
Объекты исследований:
- Системы твердых растворов ВаТц.-МщОз (х = 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5), РЬТц.дМПдОз (л: = 0.125; 0.25; 0.33; 0.4; 0.5) и СёТц.^МпДЭз (х = 0; 0.125; 0.25;
0.33; 0.5; 0.75; 0.875);
- Системы твердых растворов У^СаДУЬЮз (х = 0; 0.15; 0.17; 0.19; 0.21;
0.23; 0.25; 0.3; 0.5; 0.7), У,^СёЛМп03 (х = 0.10; 0.33; 0.50; 0.67), У^СаДчЮз (х = 0.10; 0.33; 0.50; 0.67) и У^СёДюОз (х = 0.10; 0.33; 0.50; 0.67).
Научная новизна основных результатов
В ходе выполнения работы впервые:
- синтезированы твердые растворы СёТц.^МщОз в которых в зависимости от температур синтеза образуются ильменитовые или перовскитовые фазы;

I [a. u.] I [a. il.]
-ЯИ1Г - Т10Л»-_г -Olff s -dLU-
1 l i « « Il 1 1 1 t Я » Ж Л 40 « *Л И « W !
2#,deg
2*2S30*««S5055M
2é?,deg
Рисунок 1.18 - Экспериментальный (1), расчетный (2) и разностный (3) дифракционные профили а) ТЮ2, б) ВаСОз