Связи состав-структура-свойства в сложных оксидах со структурой типа тетрагональной вольфрамовой бронзы

• Автор: Бондаренко, Зоя Васильевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ростов-на -Дону
• Количество страниц: 166 c. : ил

ГЛАВА I. КРИСТАЛЛОХИМИЯ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ СО СТРУКТУРОЙ

ТИПА ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ ВОЛЬФРАМОВОЙ БРОНЗЫ

1.1. Структура тетрагональной вольфрамовой бронзы

1.2. Условия существования

1.3. Геометрическая модель

1.4. Взаимная ориентация кислородных октаэдров

1.5. Условие плотной упаковки

Г.6. Расчет параметров ячейки по заданному составу

1.7. Уточненные условия существования

ПАВА 2. НОВЫЕ ОКСИДЫ СО СТРУКТУРОЙ ТИПА ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ

ВОЛЬФРАМОВОЙ БРОНЗЫ

2.1. Анализ формальной систематики
2.2. Прогнозирование новых соединений
2.3. Методы получения и исследования новых оксидов
2.4. Соединения с вольфрамом и молибденом
2.5. Новые оксиды с ниобием и танталом в Б -позиции
2.5.1. Оксиды с общей формулой
А'« (В вЧоОзо
2.5.2. Оксиды с общей формулой
(А'НрвюОзо
2.6. Анализ результатов синтеза

ГЛАВА 3. СЕГНЕГО ЭЛЕКТРИКИ СО СТРУКТУРОЙ ТИПА
ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ ВОЛЬФРАМОВОЙ БРОНЗЫ
3.1. Сегнетоэлектрики со структурой типа ТВБ
3.2. Методы исследования новых сегнетоэлектриков
3.3. Новые сегнетоэлектрики с общей формулой
А 6 В ) ю 3зо
3.4. Новые сегнетоэлектрики с общей формулой
Агрьчмьюа30
3.5. Условия возникновения сегнетоэлектрического состояния
ГЛАВА 4. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ
4.1. Твердые растворы замещения
4.2. Модифицирование сегнетоэлектриков
4.3. Новые материалы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА
! I
ПРЮЮШЗНШ

Актуальность проблемы. Среди сегнетоэлектриков кислородно--октаэдрического типа самым многочисленным и практически важным, после оксидов семейства перовскита, являются оксиды семейства тетрагональной вольфрамовой бронзы (ОСТВБ). Особый интерес к ОСТВБ в значительной степени связан с открытием в 1956 г. сег-нетоэлектрических свойств у метаниобата свинца - РЬМЬ^Оз /I/. Пьезокерамика РЬ NЬ 20^ /2/ обладает уникальным сочетанием электрофизических параметров: высокая температура Кюри, низкая механическая добротность, повышенная анизотропия пьезоэлектрических свойств, что позволяет эффективно использовать ее в специальных дефектоскопах, приборах медицинской диагностики и др.
В 60-е годы были получены первые сообщения о сегнетоэлект-рических материалах Ь1агВач /3,4/, КгЗгц 1МЬ)0О30 /5/,
Бач ^Ь10Озо /6/ и твердых растворах на их основе со структурой тетрагональной вольфрамовой бронзы (ТВБ). Кроме высоких сегнетоэлектричееких, пьезоэлектрических параметров они обладают электрооптическими и нелинейными оптическими характеристиками, значительно превосходящими применяемые в настоящее время КБР и Д> NЬ0з , стабильны к воздействию ультрафиолетового излучения, и в них отсутствуют оптически наведенные неоднородности показателя преломления /7/. Причину стабильности кристаллов при воздействии ультрафиолетового излучения связывают с особенностями структуры ТВБ /8/. Оптические кристаллы со структурой ТВБ используются как в лазерных системах связи, так и в других областях техники /6/. В настоящее время большое внимание уделяется получению пьезоэлектрических пленок ОСТВБ. В частности, полученные катодным распылением пленки NЬ}0

ГЛАВА 2. НОВЫЕ ОКСИДЫ СО СТРУКТУРОЙ ТИПА
ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ ВОЛЬФРАМОВОЙ БРОНЗЫ
2.1. Анализ систематики
Формальная систематика тройных оксидов предложена авторами /47/ (табл.1.1). Она построена исходя из условия баланса валентностей и является замкнутой, т.е. содержит все возможные сочетания валентностей катионов, заполняющих ячейку ТВБ. Таблица 1.1 включает 29 общих формул соединений. Все они удовлетворяют условию гетеровалентности, что указывает на индивидуальность тройных оксидов /47/. Однако, поскольку при построении формальной систематики использованы только необходимые условия существования структуры ТВБ, но не достаточные, она содержит целый ряд общих формул, в которых не могут быть реализованы ТВБ, и, следовательно, такие общие формулы должны быть исключены из систематики.
Действительно, в главе I сформулированы уточненные кристаллохимические условия существования. Они содержат ограничения на возможность образования оксидов в структуре ТВБ. Дополнительное условие к балансу валентностей (Пь^4,4) уменьшает количество возможных сочетаний различных валентностей катионов, заполняющих кристаллографические позиции 5' и В" . Согласно формуле (1.15), его можно переписать как Пд== 2,7 для оксидов с общей формулой А £ В ю Озо* Следовательно, соединения, принадлежащие третьей группе формальной систематики, описываемые общей формулой А51 (В* В11) юОзо * в структуре ТВБ принципиально невозможно.
Вторым важным условием отбора ионов для заполнения ячейки ТВБ является стерический фактор. Геометрические условия опреде-