Особенности структур и панорамные фазовые диаграммы (x,T)систем твердых растворов BiFeO3-BiMnO3-ANbO3(A-K,Nb)

• Автор: Тесленко, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ В1Ее03: ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ, МЕТОДЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, СТРУКТУРА И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1Л Системы твердых растворов на основе В1Ее03

1.2 Сравнения разных методов синтеза составов

твердых растворов на основе В|Ее03

1.3 Эффекты порядка-беспорядка в твердых растворах

Особенности фазовых диаграмм

1.4 Особенности физических свойств твердых растворов на основе В1Ее03

1.5. Выводы раздела

2. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ ВП е03 -В1Мп03

2.1 Особенности структурных состояний и физических свойств составов системы (1-х)В1Ее03-хВ1Мп03 (лит. обзор)
2.2 Синтез составов системы В1Ее03 - В1Мп03
2.3 Температурные фазовые переходы
2.3.1 Анализ возможных пространственных групп симметрии орторомбических фаз в твердых растворах на основе ШРеОз
2.3.2 Результаты температурных исследований
3. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ ГБГеО, -КМ)(),
3.1 Анализ влияний замещений ионов в В1Ее03 ионами К и N6 (лит. обзор)
3.2 Роль термодинамической предыстории в формировании твердых растворов В1Ее03-К.Ь()3
3.3 Особенности синтеза К1ЧЬ03
3.4 Фазовая диаграмма (х,Т) системы твердых растворов В1Ее03 - ЮЧЬ03
4. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ (1-дг)В1Ге03 - ла1ЧЮ3
4.1 Анализ эффектов замещений ионов в В1Ее03 ионами N8 и N6 (лит. обзор)
4.2 Роль термодинамической предыстории в формировании твердых растворов В1Ее03-Ма.Ь03
4.3 фазовая диаграмма (х,Т) системы твердых растворов В1Ее03 - №№Ь03
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Развитие физики конденсированного состояния функциональных материалов базируется на анализе взаимосвязей химического состава веществ, их кристаллического строения и физических свойств. Интенсивные поиски новых материалов, сочетающих сегнетоэлектрические и магнитные свойства, привели в последние годы к исследованиям различных систем твердых растворов на основе классического мультиферроика В1Ре03. Как показывает анализ многочисленных публикаций по результатам исследований В1Ре03 и твердых растворов на его основе, во-первых, изучаются лишь отдельные составы твердых растворов, а не полные их ряды. Во-вторых, выявлены сильные зависимости структурных состояний объектов исследований от условий их приготовления. В-третьих, как правило, не проведено изучение зависимостей структурных параметров в широких интервалах температур, что существенно затрудняет выявление общих закономерностей концентрационно-температурных изменений структур твердых растворов и соответствующих физических свойств. Определение полных фазовых диаграмм (х, Т) по результатам исследований концентрационных и температурных фазовых превращений в системах твердых растворов позволяет решать следующие задачи: 1) выявить области устойчивости разных кристаллических фаз; 2) выявить области переходов между разными фазами; 3) исследовать закономерности симметрийных изменений при фазовых переходах; 4) провести анализ возможных эффектов кристаллохимического порядка-беспорядка, а также эффектов сегнетоэлектрического и магнитного упорядочения.
Как хорошо известно, в чистом ЕНРе03 имеют место два температурных фазовых перехода: сегнетоэластический при 920 С и сегнетоэлектрический
при 825 С. С одной стороны, температуры этих фазовых переходов в твердых

растворах с В1Мп03, К.ИЬ03 и К:аЫЬ03 должны зависеть от концентраций компонентов (при малом их содержании) твердых растворов. До настоящего времени вид этих зависимостей не выявлен. С другой стороны, относительно малые добавки В1Ре03 ко вторым компонентам систем должны последовательно приводить к изменениям структурных состояний и физических свойств этих компонентов. Следовательно, необходимы исследования полных фазовых диаграмм (х, Т) (их панорам) для определения особенностей взаимодействия разных типов параметров порядка.
Таким образом, тема диссертационной работы, посвященной исследованиями особенностей структур и фазовых диаграмм (х, Т) в системах твердых растворов на основе В1Ре03 с сегнетоэлектриком ЮТЬ03, антисегнетоэлектриком МаЫЬ03 и мультиферроиком В1Мп03, является актуальной.
Цель - выявление закономерностей температурно - концентрационных изменений структур твердых растворов ЕНРе03 с В1Мп03, К№>03,
КаИЬ03.При этом решались следующие задачи:
Изучить процессы структурообразования составов твёрдых растворов, приготовляемых при разных условиях синтеза и спекания;
Разработать методику анализа возможных пространственных групп симметрии по данным порошковой рентгеновской дифракции для ромбических структур;
Изучить изменения структурных параметров твёрдых растворов в интервале температур 20 С < Т< 800 С;
Построить фазовые диаграммы (х, Т) для изучаемых твёрдых растворов.

-10 -5 0 5 10 -10 -5
Н<КОе) Н(КОе)
Рисунок 1.18 — Петли гистерезиса М(Н) в составах системы (1-х)В1РеОз - хВаРеОз [64]
Полная систематизация магнитных свойств твердых растворов на основе В1РеОз существенно затруднена тем, что разными исследователями проводится изучение разных составов и по разному приготовленных объектов. Соответствующий анализ литературных данных является отдельной задачей.
В ряде современных обзоров по мультиферроикам (например, в [65-71] и др.) обсуждаются и теоретические модели строения и свойств и перспективы применения данных материалов.