Особенности фазовых диаграмм и кристаллической структуры смешанных ионно-электронных проводников с собственным и примесным разупорядочением

• Автор: Ягафарова, Зульфия Абдулхаевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 143 с. : ил.

I. ОБЪЕКТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1.1. Смешанные проводники с примесным структурным разупорядочени-ем (интеркалатные материалы)
1.2. Смешанные проводники с собственным структурным разупорядочением (суперионные проводники)

1.2.1.Особенности и основные типы суперионных проводников

1.3. Методика приготовления и аттестации образцов

1.3.1. Синтез интеркалатных соединений

1.3.2. Синтез суперионных проводников

1.4. Метод кулонометрического титрования

1.5. Методы рентгеноструктурного анализа и нейтронной дифракции (метод времени пролета)

1.6. Методика и техника проведения эксперимента по неупругому рассеянию нейтронов

1.7. Методика измерения электропроводности и термоЭДС

II. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕРКАЛАТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Ад-2гХ2 (Х=8е,Те)
2.1. Обзор литературных данных по интеркалатным соединениям
2.1.1. Строение слоистых дихалькогенидов переходного металла
2.1.2. Зонная структура СДПМ
2.1.3. Интеркалация СДПМ
2.1.4.Фазовые диаграммы интеркалатных соединений на основе СДПМ
2.1.5. Интеркалирование дихалькогенидов циркония

2.2. Экспериментальные результаты по исследованию фазовой диаграммы, особенностей кристаллической структуры и электрофизических свойств интеркалатных соединений Адх2гХ2(Х=8е,Те)
2.2.1. Система Ад-2гЭе2
2.2.2. Система Ад-2гТе2
2.3. Термодинамические параметры Адх2г8е2
Выводы к II главе
III. ИССЛЕДОВАНИЕ СУПЕРИОННОГО ПРОВОДНИКА Си2.х8е
3.1. Обзор литературных данных по структуре, фазовой диаграмме и зонной структуре селенидов меди
3.1.1. Особенности строения кристаллической структуры
3.1.2. Фазовая диаграмма Си2.х8е
3.1.3. Зонная структура Си2.х8е
3.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение
Выводы к III главе
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ СУПЕРИОННЫХ ПРОВОДНИКОВ МЕТОДАМИ НЕУПРУГОГО РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ
4.1. Обзор литературных данных по неупругому рассеянию нейтронов в суперионных проводниках
4.2. Результаты экспериментов по неупругому рассеянию нейтронов
Выводы к IV главе
Обсуждение результатов исследований
Основные выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Одним из направлений исследований в современной физике конденсированного состояния является получение и изучение свойств новых перспективных материалов, обнаружение в них эффектов и явлений, которые могут быть использованы при создании приборов твердотельной электроники в сочетании с традиционными материалами (металлами, полупроводниками, диэлектриками). Наименее изученными являются системы со смешанным ионноэлектронным характером проводимости, т.е. материалы, в которых высокая ионная проводимость проявляется на фоне преимущественной или сравнимой электронной проводимости — так называемые смешанные проводники (СП).
Для фундаментальных исследований и прикладных разработок особый интерес представляют суперионные проводники (или твердые электролиты) и интеркалатные материалы, соединения, относящиеся к смешанным ионноэлектронным проводникам. Научный интерес к ионному переносу в этих системах обусловлен его уникальностью и необычностью.
Анализ состояния рассматриваемой проблемы показывает, что явление ионного переноса наблюдается в обширном классе соединений. Оно носит сложный характер и на сегодняшний день не существует единого подхода к объяснению причин и теоретического обоснования механизма этого явления.
Возможно, что одним из многочисленных факторов перехода в суперион-ное состояние в твердотельных соединениях с изменением температуры или состава является изменение характера химической связи, связанное с особенностями кристаллической структуры и взаимодействием жесткого остова с элек-

тронной подсистемой и разупорядоченной подрешеткой.
Сложность наблюдаемого явления требует проведения экспериментальных исследований для выявления общих закономерностей, присущих физикохимической природе ионного переноса с использованием модельных соединений с относительно простой кристаллической структурой.

х в А§*2г8е2
Рис.16 Зависимость удельной свободной энергии образования AgxZrSe2 как функции содержания серебра х при температуре 673 К (треугольники), 523 К (кружки) и 423 К (квадраты).
Кроме изломов на графиках Е(Т), соответствующих переходу в двухфазную область наблюдаются такие изломы, что при температуре выше и ниже образец остается однофазным. На это указывает несовпадение Е(Т) для различных х как выше так и ниже температуры излома. Поскольку согласно Вагнеру величина 6Е/5Т пропорциональна энтропии атомов серебра, то такой излом можно связать с фазовым переходом, при котором энтропия атома серебра меняется скачком. Это может быть, например, переход порядок - беспорядок в подре-шетке ионов серебра.