Калориметрические исследования фазовых переходов во фторидах и оксифторидах со структурой эльпасолита

• Автор: Фокина, Валентина Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Глава 1. Структурный беспорядок и фазовые переходы в перовскитоподобных кристаллах

1.1. Беспорядок в кристаллах

1.2. Некоторые сведения о фазовых переходах

1.3. Фазовые переходы в кристаллах со структурой эльпасолита

Глава 2. Методы исследования

2.1. Метод рентгеновского дифрактометра

2.2. Дифференциальный сканирующий калориметр

2.3. Метод адиабатического калориметра

2.4. ДТА под гидростатическим давлением

Глава 3. Фазовые переходы и обобщенная фазовая диаграмма криолитов (Г^НДзМГб

3.1. Синтез и характеризация образцов

3.2. Исследование фазовых переходов в криолитах (МНДзБСхОа^Бб
3.2.1. Калориметрические исследования
3.2.2. Фазовые диаграммы
3.3. Исследования криолита (ИНДзА^
3.3.1. Измерения теплоемкости
3.3.2. Влияние гидростатического давления
3.4. Обобщенная фазовая диаграмма семейства аммонийных криолитов
Выводы к Главе
Глава 4. Устойчивость к внешним воздействиям кубической структуры ГшЗт оксифторидов с анионом (ЛУОзГ3)3"
4.1. Синтез и характеризация образцов
4.2. Исследование криолита (ТМНДзШОзГз
4.2.1. Поисковые исследования
4.2.2. Измерения теплоемкости
4.2.3. Фазовая диаграмма
4.3. Исследование эльпасолита (МН4)2К\ЮзРз
4.3.1. Поисковые исследования
4.3.2. Калориметрические измерения и фазовая диаграмма
4.4. Исследование эльпасолита СэгКПДДЮзРз
4.5. Анализ экспериментальных результатов
Выводы к Главе
Глава 5. Фазовые переходы в криолитах (ГЧНДзТЮГ5 и (1ЧНДзТК02)Г5
5.1. Синтез и характеризация образцов
5.2. Исследование криолита (МНДзТЮГ5
5.2.1. Поисковые исследования
5.2.2. Измерения теплоемкости
5.2.3. Фазовая диаграмма
5.3. Теплоемкость, структурный беспорядок и фазовый переход в криолите (ЫН4)зТ1(02)Р5
5.3.1. Поисковые исследования
5.3.2. Исследование теплоемкости и восприимчивости к давлению
5.4. Анализ экспериментальных результатов
Выводы к Главе
Глава 6. Модели ориентационного упорядочения структурных элементов во фторидах и оксифторидах со структурой эльпасолита
6.1. Структура кубической фазы криолитов (МТ^зМРб
6.2. Возможные варианты разупорядочения ионов в фазе РгпЗт
оксифторидов
Выводы к Г лаве
Заключение
Список литературы

Проблема выяснения взаимосвязи определенных кристаллических структур и соответствующих им физических свойств является междисциплинарной и остается актуальной и в настоящее время в физике конденсированного состояния, химии твердого тела и материаловедении. Это обстоятельство связано, в частности, с поиском новых химических соединений, обладающих ярко выраженными эффектами различной физической природы, которые могут представлять интерес для развития фундаментальных представлений и при поиске новых перспективных материалов. Один из путей решения указанной проблемы неразрывно связан с необходимостью исследования структурных фазовых переходов. Для получения информации об энергетических параметрах структурных превращений неизбежным является использование различных калориметрических методов и исследование фазовых диаграмм температура-давление.
Среди материалов, активно исследуемых и нашедших в последнее время широкое практическое применение, немало сегнетоэлектриков и сегнетоэластиков. Они наиболее многочисленны в структурах с октаэдрическими ионными группами, например, в перовскитоподобных, каркас которых образован связанными вершинами октаэдрами. Как правило, эти структуры химически стабильны и часто могут быть приготовлены в виде монокристаллов, керамик с высокой плотностью и тонких пленок. Кроме того, они обнаруживают физические характеристики (спонтанная поляризация, спонтанная деформация, пьезо- и пироэлектричество, нелинейные оптические свойства и др.), которые в десятки раз больше, чем аналогичные в сегнетоэлектриках и сегнетоэластиках с другим типом структур. Эти обстоятельства способствуют широкому практическому использованию материалов с перовскитоподобными структурами в конденсаторах, микрорефрижераторах, актюаторах и др. До недавнего времени применение находили в основном материалы на основе окисных соединений, благодаря
твердых растворов двух соединений должна существовать линейная связь между параметром а0 и концентрацией твердого раствора х.

Рис. 11. Зависимость параметра кубической ячейки ао твердых растворов (МН|)зОа|-х8сх17, от концентрации 8с
На рис. 11 представлена зависимость ао(х) исследованных образцов твердых растворов (№14)38схОа|.хР6. Видно, что изменение параметров почти всех соединений, включая исходные криолиты, удовлетворительно описывается линейной зависимостью. Исключение представляет состав с х = 0.35, для которого отклонения от аппроксимирующей прямой составили 0.1 по концентрации и 0.02 А по параметру ячейки. Точность определения параметра ячейки рентгеновским методом составляет -0.01 А. К вопросу определения точности х мы вернемся при обсуждении результатов калориметрических исследований.
Криолит (ЫНОзА^б, также как и описанные выше твердые растворы, был приготовлен в виде мелкодисперсного порошка методом твердофазного синтеза. Структурная характеризация соединения была выполнена с использованием рентгеновского дифрактометра. Как и ожидалось, при комнатной температуре (МН})3А1Рб имеет кубическую симметрию. В образце не зарегистрировано присутствия каких-либо посторонних фаз. Параметр