Локальная структура магнетита и цирконатов типа перовскита по данным рентгеновской спектроскопии рассеяния и поглощения

• Автор: Назаренко, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ГЛАВА 1. Взаимодействие излучения с веществом

ГЛАВА 2. Исследование зарядового упорядочения в магнетите методом рентгеновской резонансной дифракции

2.1. Постановка задачи

2.2. Фазовый переход диэлектрик - металл

2.3. Структура типа шпинели

2.4. Анализ Вервье модели: порядок-беспорядок (обзор)

2.5. Низкотемпературная структура магнетита

2.6. Прогресс в описании зарядового упорядочения

2.7. Чувствительность методов рентгеновской спектроскопии

вблизи К краев поглощения к зарядовому упорядочению в кристаллах

2.8. Резонансное рассеяние

2.9. Получение экспериментальных данных Линия XMAS
Европейского синхротронного центра
2.10. Эффекты, влияющие на атомную амплитуду резонансного рассеяния. Чувствительность атомной амплитуды рассеяния к изменению локальной атомной и электронной структуры
2.11. Чувствительность рефлексов к зарядовому упорядочению
2.12. Детали расчета
2.13. Расчеты спектральных интенсивностей рефлексов
2.14. Критерии оптимизации теоретических спектров
2.15. Анализ полученных результатов

ГЛАВА 3. Исследование локальной атомной структуры BaZrOз и PbZrOз методом рентгеновской спектроскопии поглощения
3.1. Метод рентгеновской спектроскопии поглощения
3.2. Анализ предкраевой тонкой структуры К спектров поглощения иона В в кристаллах АВОз со структурой перовскита
3.3. Цирконаты. Постановка задачи
3.4. Получение экспериментальных спектров поглощения для ВагЮз и РЬ2г03
3.4.1. Регистрация спектров рентгеновского поглощения. Описание линии ВМЗОЬ Европейского синхротронного центра
3.4.2. Предварительный анализ экспериментальных спектров
3.5. Метод расчета
3.5.1. Метод полного многократного рассеяния
3.5.2. Построение кластерного потенциала
3.6. Расчет и интерпретация К-спектров поглощения циркония
в Ва2гОз и РЬ2Юз
3.6.1. К- спектры поглощения Ъх в Ва2Ю3
3.6.2. К- спектры поглощения Ъх в РЬ2Ю3
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы.
Механизмы пространственного упорядочения в кристаллической решетке ионов, находящихся в различных валентных состояниях в оксидах переходных металлов, и микроскопических механизмов структурных фазовых переходов широко обсуждаются в настоящее время. Данная работа посвящена исследованию зарядового упорядочения в оксиде железа со смешанной валентностью РезСД и локальной атомной структуры цирконатов свинца и бария в зависимости от температуры. Магнетит используют, наряду с ферритами со структурой шпинели, как базовый материал для создания соединений с высокими магниторезистивными свойствами, применяемых в спинтронике [1]. Цирконат свинца является главным компонентом системы твердых растворов РЬ7г1.хгПхОз (ЦТС), которые, благодаря их высоким сегнето- и пьезоэлектрическим свойствам, находят широкое применение. Поэтому выбор соединений для исследования, проведенный в данной работе является актуальным.
Зарядовое упорядочение в магнетите впервые было рассмотрено Вервье в конце 30-х годов [2]. Он применил эту идею к объяснению перехода металл-диэлектрик в магнетите при температуре около 120 К (известному как переход Вервье). Оживленную дискуссию о зарядовом упорядочении в магнетите ниже температуры перехода Вервье вызвала недавняя публикация Гарсия и Сабиас [3]. Основной вывод этой работы состоит в том, что зарядовое упорядочение в низкотемпературной фазе магнетита отсутствует. Однако, эксперименты, выполненные с использованием ЯМР [4,5] и мессбауэровских спектров [6] указывают на наличие, как минимум, двух зарядовых конфигураций в магнетите, промежуточных между Ге2+ и Ре3+. Поэтому вопрос о наличии или отсутствии зарядового упорядочения в магнетите ниже температуры

О Fex
• Fe:
О Fe3
о ч а 4ф Fe,
Рис. 15. Структура магнетита в Ртса симметрии с рассматриваемой моделью зарядового упорядочения. Видно, что в данной модели чередуются ab плоскости, содержащие как атомы со смешанной электронной конфигурацией (голубой и желтый кружки - позиции Fe3 и Fe4), так и плоскости, содержащие ионы в одном и том же зарядовом состоянии (плоскости с ионами, отмеченными зелеными и синими кружками - позиции Fei и Fe2).