Фазовые переходы, связанные с последовательным упорядочением ян-теллеровских искажений в CuSiF6 6H2O

• Автор: Шаталова, Галина Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 121 c. : ил

Глава I ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Фазовые переходы I и II рода

1.2. Феноменологическая теория фазовых

переходов II рода

1.3. Фазовые переходы первого рода в феноменологической теории

1.4. Структурные фазовые переходы

1.5. Ян-теллеровские структурные фазовые

переходы

1.6. Структура комплексных гидратов двухвалентных металлов с общей формулой

п'м х -6Н о
b Z
Глава 2 РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В С U Si F6 ‘ б iz 0
2.1. Метод рентгеноструктурного анализа
2.2. Выращивание кристаллов
2.3. Приготовление образцов
2.4. Рентгенографические исследования
Си Si F • 6 М-0
2.5. Идентификация фаз, наблюдаемых в
CuSiF -6Н 0
2.6. Микроскопический механизм фазовых переходов
2.7. Сравнение с результатами калориметрических

исследований

Глава 3 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В
Сы<5|' ■ В Нг0
3.1. Описание последовательности фазовых переходов в рамках теории Ландау
3.2. Сравнение теории и эксперимента
Глава 4 РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ
АНАЛОГОВ Си 5'1 ? ' 6Н, 0
4.1. Фторстанаты меди
4.2. Уточнение формулы и определение элементарной ячейки НпУгРИНО
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Отличительной чертой кристаллов является то, что составляющие их атомы или молекулы образуют упорядоченную трехмерную структуру, обладающую периодичностью с дальним порядком. Из-за математических упрощений, связанных с этой периодичностью, физические явления в кристаллических твердых телах были в основном поняты сразу после создания квантовой механики. Это детальное понимание привело к появлению таких твердотельных устройств как транзисторы, микроволновые генераторы и лазеры.
Аморфные твердые тела, подобно кристаллическим, тоже могут быть диэлектриками, полупроводниками и металлами, а в некоторых случаях, при очень низких температурах, и сверхпроводниками. В 60-е годы созданы первые переключающие и запоминающие устройства на аморфных полупроводниках [I] . Технологичность и надежность аморфных материалов по сравнению с кристаллическими, обуславливает их обширное применение, охватывающее ИК-оптику, квантовую электронику, космическую и вычислительную технику [ 2 ] . Одной из важнейших первоочередных задач физики полупроводников А.Ф.Иоффе считал изучение структуры и свойств аморфных материалов [ 3 ]
В настоящее время можно считать общепризнанным, что существующее деление конденсированных систем на кристаллы и аморфные тела не отражает истинного состояния вопроса. В последние годы обнаружены и исследуются частично разупорядоченные "кристаллы", которые можно рассматривать как промежуточные состояния между кристаллическими и аморфными. Многие из таких объектов обладают уникальными физико-химическими свойствами, как например, суперионной проводимостью. Суперионные проводники

Механизм разупорядочения для фторсиликата меди при комнатной температуре иной, однако естественно предположить, что в итоге наиболее выгодная упорядоченная фаза будет иметь кристаллическую решетку, сходную с решеткой других соединений гексагидратов фторсиликатов двухвалентных металлов.
При первом рассмотрении был выявлен ряд очень сильных рефлексов типа Ь к 0 , проиндии,ированных в параметрах элементарной ячейки Ф II в гексагональной установке. Некоторые из этих рефлексов не удовлетворяли закону погасания И_к ^ С = 3л ромбоэдрической сингонии Ф II. Как рабочий Еариант было высказано предположение, что элементарная ячейка в результате фазового перехода перестает быть ромбоэдрической, но остается тригональ-ной с симметрией РЗ, , поскольку для реализации этой пространственной группы необходима минимальная перестройка структуры.
Для проверки этого предположения был проведен расчет интенсивностей дифракционных максимумов Ф III при данной модели структуры. Оказалось, что никакими поворотами и смещениями октаэдров в пределах размеров элементарной ячейки Ф II нельзя добиться того, чтобы два наиболее сильных рефлекса этой фазы (220) и (202) уменьшили свою интенсивность до уровня флуктуаций фона. Кроме того, при подобной расшифровке рентгенограммы два рефлекса в интервале углов от 15° до 35° по 20 оказались непроинди-цированными и были отнесены к гидрату с большим содержанием воды, поскольку существование такого гидрата следовало из эксперимента
Таким образом, на основании вышесказанного, пришлось отказаться от интерпретации решетки Ф III в пространственной группе Р51 для Си5| Рь' 6 Нг0
Следующим этапом был рассмотрен вариант (пазового перехода,