Выращивание, электрические и магнитные свойства монокристаллов мультиферроидных фаз системы Li2CuO2-CuOx

• Автор: Каменцев, Константин Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Мультиферроидные материалы

1.1.1. Определения мультиферроидных, магнитоэлектрических, сегнетомагнитных, магнитодиэлектриких веществ и соотношения между ними

1.1.2. Особенности физических свойств сегнетомагнитных мульти-ферроиков

1.1.3. Классификация мультиферроиков

1.1.4. Мультиферроики I типа (собственные)

1.1.5. Мультиферроики II типа (несобственные)

1.1.6. Перспективы применения мультиферроиков в электронной технике

1.2. Мультиферроидные фазы в системе 1л2Си02-Си0х, их структура и свойства
1.2.1. Фазовая диаграмма системы Ы2Си02-Си0х
1.2.2. Синтез фаз системы 1л2Си02-Си0х
1.2.3. Кристаллические структуры фаз
1.2.4. Магнитные и электрические свойства фаз
1.3.Выводы из литературного обзора, постановка цели и задач исследований
Глава 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методики приготовления образцов
2.1.1. Исходные реактивы
2.1.2. Синтез керамики
2.1.3. Раствор-расплавная кристаллизация
2.1.4. Метод бестигельной зонной плавки

2.1.5. Приготовление образцов для электрофизических измерений
2.2. Рентгеноспектральный анализ
2.3. Рентгенографические исследования
2.4. Термогравиметрические исследования
2.5. Магнитные измерения
2.6. Измерения удельного электрического сопротивления
2.7. Диэлектрические измерения
2.8. Пироэлектрические исследования
2.9. Другие исследования 63 Глава 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ
1л2Си02-Си0х
3.1. Построение фазовой диаграммы системы
3.1.1.. Синтез образцов и их рентгеновский фазовый анализ
3.1.2. Термогравиметрические исследования
3.1.3. Фазовая диаграмма системы 1л2Си02-Си0х в присутствии 71 кислорода воздуха
3.2. Высокотемпературный структурный фазовый переход в муль-тиферроике ЫСи202
3.2.1. Высокотемпературные рентгенодифракционные исследо- 72 вания кристаллов ЕиСи
3.2.2. Природа фазового перехода в 1лСи202 при 993 К
3.3. Выращивание монокристаллов
3.3.1. Выращивание монокристаллов 1лСи202 и 1лСи30з
3.3.2. Получение монокристаллов мультиферроидной фазы СиО
3.4. Выращивание и изучение монокристаллов системы ЫСи
ХаСи202
3.4.1. Синтез кристаллов
3.4.2. Рентгеновский анализ образцов

3.4.3. Термогравиметрический анализ
3.3.4. Мессбауэровские исследования
3.5. Основные результаты и выводы по главе 3
Глава 4. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВА- 93 НИЯ КРИСТАЛЛОВ МУЛЬТИФЕРРОИДНЫХ ФАЗ СИСТЕМЫ Ы2Си02-Си0х
4.1. Исследования монокристаллов ЫСи202
4.1.1. Температурно-частотные зависимости электросопротивления и измерения дифференциальной термоэдс 1ЛСи202
4.1.2. Вольт-амперные характеристики
4.1.3. Влияние электрического поля на электросопротивление
4.1.4. Влияние электрического поля на диэлектрическую про- 104 ницаемость
4.1.5. Низкочастотная диэлектрическая релаксация в кристаллах ЫСи202
4.1.6. Поляронная природа наблюдаемых особенностей электрофизических свойств ЫСи202
4.1.7. Магнитные исследования кристаллов
4.2. Электрофизические измерения кристаллов (Ы,Иа)Си202
4.3. Электрофизические свойства монокристаллов мультиферроид-ной фазы СиО
4.4. Основные результаты и выводы по главе 4
Основные результаты и выводы по диссертационной работе
Список литературы

1.2. Мультиферроидные фазы в системе 1л2Си02-Си0х, их структура и
свойства
Из фаз рассматриваемой системы наиболее известны СиО, 1лСи202 и 1л2Си02. Эти фазы на первом этапе исследований вызывали интерес в связи с их кристаллохимической близостью к ВТСП купратам [29 - 31], а также как модельные объекты для изучения особенностей свойств низкоразмерных антиферромагнетиков (АФМ) [2, 32 - 73]. Выявление в последнее время [2, 17, 51] возникновения электрической поляризации при переходах 1лСи202 и СиО в магнитоупорядоченное состояние резко повысило интерес к их исследованиям, особенно в связи с тем, что температура перехода в мультиферрроидное состояние Тс =230 К для СиО лежит намного выше, чем для всех других известных ранее магнитноиндуцированных сегнетоэлектрических веществ.
1.2.1. Фазовая диаграмма системы 1Л2Си02-Си0х
Следует отметить противоречивость имеющихся сведений, касающихся фазовой диаграммы рассматриваемой системы.
С одной стороны, приводится полная фазовая диаграмма системы [74], на которой указана одна промежуточная фаза состава 1л2Си203, плавящаяся конгруэнтно при 980°С (рис. 1.9). Сведения об этой фазе ограничиваются приведением данных о ее непроиндицированной рентгенограмме порошка.
С другой стороны, в литературе имеются данные [75 - 80] об образовании в системе промежуточных фаз составов 1лСи202 и 1ЛСи303, которые на указанной выше фазовой диаграмме приведены не были. Получены монокристаллы указанных фаз, на которых методами рентгеноструктурного анализа достаточно надежно определены их кристаллические структуры [75, 77, 78]. Поэтому существование фаз составов 1лСи202 и 1лСи303 следует считать надежно установленным фактом.
Сопоставление штрих-диаграмм рентгенограмм порошков, приводимых в [74] для образцов Ы2Си203 и в [75 - 78, 80 - 84] для фаз 1лСи202 и СиО (рис. 1.10) позволяет заключить, что синтезированные в [74] образцы