Термодинамические свойства и фазовые переходы в кислородных перовскитах с различной степенью композиционного упорядочения катионов

• Автор: Бондарев, Виталий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПЕРОВСКИТЫ И РОДСТВЕННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1.1. Семейство псровскпта

1.2. Смешанные псровскиты

1.3. Фазовые переходы в упорядоченных соединениях

1.4. Особенности фазовых переходов в разупоридоченных соединениях

1.5. Краткие выводы

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Адиабатическим калориметр

2.1.1. Описание установки

2.1.2. Преимущества и недостатки адиабатической калориметрии. Задачи автоматизации

2.1.3. Автоматизация измерений

2.1.4. Тестирование установки
2.2. Днффсрснипалыю-сканирутошнп калориметр
2.3. Кварцевый онтико-.механнческий дилатометр
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЬгСсіУУОб И РЬ2УЬТа06
3.1. Приготовление и характеристики образцов
3.2. Калориметрические исследования
3.3. Анализ результатов
3.4. Краткие выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЛАКСОРА РЬМді/3МЬм03
4.1. Приготовление и характеристики образна РЬМйі,зіЧЬ>/.)Оз
4.2. Калориметрические исследования РЬМбщІЧЬг/зО.,
4.3. Анализ результаюв в рамках модели случайных связей — случайных полей
4.4. Краткие выводы
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКА - РЕЛАКСОРА PbFe^Ta^Oj
5.1. Методы приготовления соединения РЬРешТашО^
5.2. Калориметрические исследования I'bFei^TamOj и анализ экспериментальных результатов
5.3. Краткие выводы
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЯ ТВЕРДОГО РАСТВОРА Ba0,92Cao,o8Tio,76Zro,2403
6.1. Методы приготовления твердого раствора
6.2. Экспериментальные исследования
6.2.1. Теплоемкость
6.2.2. Тепловое расширение и электрострикция. Анализ результатов
6.3. Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность работы
В мире кристаллов немало примеров, когда разные по химическому составу соединения с общей формулой (числом сортов и количеством атомов каждого сорта) имеют одну и ту же пространственную симметрию, одинаковые координационные числа и симметрию мест соответствующих атомов в решетке. Такими изоструктурными соединениями особенно богаты семейства беспараметрических ионных структур, в частности, семейство перовскита.
Перовскиты и перовскитоподобные соединения исследуются уже более полувека благодаря многообразию физических свойств и возможности их использования в различных технологических устройствах: пьезоэлектрических, конденсаторных, пироэлектрических,
электрострикционных, электрокалорических, электрооптических и др.
Структура перовскита характеризуется с одной стороны относительно простым строением кристаллической решетки, а с другой - возможностью в довольно широких пределах менять наборы образующих решетку ионов, добиваясь тем самым необходимого сочетания свойств материала. Все это делает структуру перовскита одной из наиболее важных структур в физике твердого тела и материаловедении.
В последнее время особый интерес вызывают смешанные (допированные) оксиды семейства перовскитов. В этих соединениях обнаружено гигантское магнетосопротивление, высокотемпературная сверхпроводимость, большой электрострикционный эффект, релаксорное поведение. Большие величины диэлектрической проницаемости сегнетоэлектриков - релаксоров в широких температурных интервалах и уникальные элсктрострикционные свойства этих материалов открывают возможности разнообразнейших практических применений.

0.5%. Полученные результаты позволяют заключить, что автоматическая установка применима для прецизионных калориметрических исследовании твердых тел (кристаллов, порошков, керамик) с теплоемкостью в пределах 0,2 - 4 Дж/К в интервале температур от 77 К до 370 К.
Тсип-рпгура, К
Рис. 17. Отклонение экспериментальных значений Свтг, от сглаженной кривой
2.2. Дифференциально-сканирующий калориметр
Дифференциальная калориметрия относится к методам непрерывного нагрева и находит широкое применение в области низких и особенно высоких температур, где использование адиабатической калориметрии затруднительно. Точность измерений теплоемкости с использованием такого калориметра составляет 0,5 - 5%. С другой стороны дифференциальная калориметрия относится к экспресс - методам, очень удобным для исследования различных процессов в твердых телах, сопровождающихся поглощением или выделением тепла, и позволяет сравнительно быстро получить информацию о соответствующих параметрах: температуре
теплового эффекта, энтальпии, энтропии и т.д.