Структурные исследования фазовых переходов во фтор-кислородных эльпасолитах

• Автор: Молокеев, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 87 с. : ил.

Глава 1. Структурный беспорядок в кристаллах

1.1. Классификация видов беспорядка в кристаллах

1.2. Выбор модели процесса упорядочения. Энтропии переходов

1.3. Характерное разупорядочение перовскитоподобных структур

1.4. Экспериментальные методы исследования фазовых переходов

Глава 2. Дифракционные методы исследования, используемые для

решения структур

2.1. Экспериментальные установки

2.2. Методы поиска и уточнения структур

Глава 3. Кристаллические структуры соединений с октаэдрическими

анионами (В06)3 и (B’F6)3, (В=Те, Mg; B'=Sc)

3.1.Pb2MgTe0
3.1.1. Синтез образца и калориметрические исследования
3.1.2. Определение и уточнение структуры
3.2. Pb2CdW06
3.2.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
3.2.2. Определение и уточнение структуры
3.3. Исследование Rb2KScF6
3.3.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
3.3.2. Определение и уточнение структуры
Выводы к Главе
Глава 4. Кристаллические структуры соединений с анионами (MO3F3)3-,
(M=W, Mo)
4.1.(NH4)3W03F
4.1.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
4.1.2. Определение и уточнение структуры высокотемпературной фазы
4.1.3. Определение и уточнение структуры низкотемпературной фазы
4.2. (NH4)2KW03F3
4.2.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
4.2.2. Определение и уточнение структуры высокотемпературной фазы
4.2.3. Определение и уточнение структуры
низкотемпературной фазы
4.3. K3W03F3
4.3.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
4.3.2. Определение и уточнение структуры высокотемпературной фазы
4.3.3. Определение и уточнение структуры низкотемпературной
фазы

4.4. С82КУ03Р3 и С82(Ш4)¥ОзРз
4.4.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
4.4.2. Определение и уточнение структур
4.5. (Ш4)3МоОзРз и (Ш4)2КМо03Р3
4.5.1. Синтез образцов и калориметрические исследования
4.5.2. Определение и уточнение структур
Выводы к Главе
Заключение
Список литературы

Одной из наиболее важных задач в физике твердого тела является исследование возможности получения материалов с экстремальными свойствами различной физической природы. Решение такой задачи всегда требует установления взаимосвязи между свойствами и строением исследуемых материалов. Для определения строения кристаллических тел используются дифракционные, спектроскопические и резонансные методы.
Среди интересных и востребованных кристаллов, исследуемых в последние годы, немало сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков. К таким, например, относятся многие представители семейства перовскитоподобных кристаллов [1], строение которых основано на связанных вершинами октаэдрах. Кристаллы этого семейства химически стабильны и часто представляют собой монокристаллы хорошего качества. Научный интерес к ним усиливается тем, что при изменении внешних условий они нередко претерпевают фазовые превращения с резким изменением свойств. Их физические характеристики (спонтанная поляризация, спонтанная деформация, пьезо- и пироэлектричество, нелинейные оптические свойства и др.) зачастую в десятки раз превышают аналогичные параметры сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков с другим типом структур. Поэтому они используются в устройствах радио-, акусто- и оптоэлектроники, нелинейной оптики, квантовой электроники, в конденсаторах, микрорефрижераторах, актюаторах и др. Число изученных соединений, принадлежащих данному классу, с каждым годом растет, а их мировой рынок оценивается в 10 млрд. долларов. Последнее время значительное внимание уделяется не только оксидам, но фторидам [2,3] и оксифторидам. Перовскитоподобные соединения, содержащие фтор, обладают рядом дополнительных свойств необходимых для получения перспективных лазерных материалов, керамик с низкой температурой спекания, а также оптической памяти и электрооптических модуляторов. Высокая стабильность диэлектрической проницаемости и низкие диэлектрические потери в

На рис. 16а представлена температурная зависимость теплоемкости соединения (МН4)3>ЮзРз в широком интервале температур. Более подробно область существования аномалий, исследованная методом термограмм, показана на рис. 206. Обнаружены два пика теплоемкости при температурах Т1 = 200.1 ± 0.1 К и Т2=198.5 ± 0.1 К. Полное изменение энтропии в результате двух переходов вычислялось интегрированием по температуре функции ДСР(Т)/Т и оказалось равным ЕЛБ| = 16.9 ± 1.2 Дж/моль'К.
4.1.2. Определение и уточнение структуры высокотемпературной фазы
Несмотря на то, что уточнение структуры кубической фазы (МН4)з¥ОзБ3 уже было проведено [53], мы провели рентгеновские исследования этого соединения в целях анализа распределения электронной плотности и сравнения с другими фазами.
Рентгенограмма поликристаллического образца (МНДз^/ОзБз получена на дифрактометре 08АОУАМСЕ при комнатной температуре. Экспозиция 18 секунд в точке. Параметры экспериментальной установки приведены в табл. 1.
Параметры ячеек определены при помощи программы ¥ТК.Е(Ж и уточнены в ходе подгонки профилей с использованием программы У1КРЬОТ11. Основные параметры сбора данных и уточнения структуры представлены в табл. 9.
Таблица 9. Параметры сбора данных и уточнения структуры (ТШДзУ/ОзЕз
Температура 293 К
Пространственная группа ЕтЗт
а, А 9.1527(2)
V, А3 766.74(2)
20-интервал углов, (градусы) 14-И10
Число брэгговских рефлексов
Число уточняемых параметров
к,% 11
Ч'АП, % 14
Чв, % 5