Структурно-химические превращения в простых и сложных оксидах на основе титана, ванадия и в некоторых купратах под действием высоких давлений и температур

• Автор: Кадырова, Надежда Ивановна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Система ТУО. Ю

1.1.1. Система Т0

1.1.2. Система У0

1.1.3. Система ТУ0

1.2. I ккоторыс электрофизические и магнитные свойства оксидов гитана и ванадия.

1.3. Поведение УОу и ТЮГ оксидов под действием высоких давлений и температур.

1.4. Фазообразование в системах Бг1.пСаСи0 при обычном и высоком давлении

1.4.1. Система БгСиО.

1.4.2. Система ЕпШ, Рг, 1л Си 0.
1.4.3. Система СаСи 0.
1.4.4. Система Бг Ьп Си 0
1.4.5. Система Бг Са Си О
1.5. Основные задачи исследования
Глава 2. СИНТЕЗ ОБРАЗЦОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Способы получения образцов
2.2. Химический анализ
2.3. Рентгенорафические исследования
2.4. Измерение плотности.
2.5. Аппаратура и методика обработки образцов при высоких давлениях и температурах
2.6. Измерение магнитной восприимчивости.
2.7. Методы электронной микроскопии.
Глава 3. СТРУКТУРНОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ФАЗАХ
ПЕРЕМЕННОГО СОСТАВА С ДВОЙНОЙ ДЕФЕКТНОСТЬЮ НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ТИТАНА И ВАНАДИЯ В УСЛОВИЯХ
ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР.
3.1. Монооксид ванадия.
3.2. Монооксид титана.
3.3. Влияние всестороннего высокотемпературного обжатия на фазообразование в системе ТЮуУОу
3.4. Система УОВ
3.5. Магнитная восприимчивость оксидов титана и ванадия Глава 4. ФАЗООБРАЗОВАНИЕ В СИСТЕМЕ Бг СаЬп Си О в
В УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР.
4.1. Система БгСаСиО.
4.2. Система БгЬпСиО.
4.3. Электронномикроскопические исследования распределения примесных фаз в объеме образца
4.4. Концентрационные зависимости периодов решетки Бг.хЬпСи Ьп Га, 6, Рг, Ей
4.5. Сверхпроводящие свойства.
4.6. Термическая устойчивость и механизм разупорядочения кислорода в фазах высокого давления Бг.хЫс1хСи
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Показано, что термобарнческая обработка Р9ГПа, ТС оксидов титана и ванадия уменьшает величину магнитной восприимчивости во всем исследованном интервале температур 80 К и изменяет ход зависимостей хТ обжатых оксидов на практически не зависящую от температуры, что объясняется изменением структурных характеристик и зарядового состояния атомов после воздействия высоких давлений и температур. Установлен ограниченный УОуВх . Р7,7 ГПа, ТС, что подтверждено результатами квантохимическнх расчетов. Разработана методика, использующая специально подобранные прекурсоры, позволяющая получать в условиях высоких давлений и температур однофазные образцы состава 8Г. ЬпСи Ьп Рг, 6, Ьа, Ей. Изучены термическая устойчивость и механизм кислородного разу порядочен ия в фазах высокого давления 8г. ШСи 0. Практическое значение. Проведенные исследования показали, что с использованием техники высоких давлений и температур можно регулировать концентрацию структурных вакансий в ряде простых и сложных оксидов, как при сохранении исходного состава и типа кристаллической решетки, так и при их изменении. Это открывает возможность регулирования некоторых физикохимических свойств рассматриваемых соединений. Предложен способ получения высокотемпературного сверхпроводящего материала на основе сложных оксидов. Изобретение позволяет получать высокотемпературный сверхпроводник состава . ТСК и с содержанием сверхпроводящей фазы . России . Разработана новая методика патент России 0 приготовления II. Но. На образцах массой до 5 г, изготовленных в ИФВД РАН по разработанной нами методике, методами нейтронной спектроскопии были выполнены исследования кристаллических электрических полей. Апробация работы. III Всесоюзном совещании по ХТТ Свердловск, г. IV РоссийскоГерманском симпозиуме i i v i Екатеринбург, XIV Международном совещании по рентгенографии минералов СанктПетербург, . Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы, содержащего 9 наименований. Материал изложен на 6 страницах машинописного текста включая таблиц и рисунков. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. В настоящей главе приводятся литературные данные, касающиеся фазообразовання в системах Т0, 8гЬпСаСи0, а также рассматриваются структурные и некоторые другие характеристики отдельных составляющих этих систем, необходимые в дальнейшем для обсуждения. Система ТУО. Система ТО. Система ТО изучалась многими авторами , . Здесь известны следующие соединения Т0, ТзО, Т, ТЮ, Т3О4, Тз, Т3О5, Тпп п4, ТЮ2. Все кислородные соединения титана имеют довольно широкие области гомогенности, зависящие от температуры. Некоторые характеристики оксидов титана приведены в таблице 1. Таблица 1. Некоторые характеристики оксидов титана в системе ТО . Т3О3 4, Ромбическая 3,4 Ь 9,4 с9. Рутилтстрагональная Анатазтетрагональная Брукитромбическая 4,4 с2,3 са0,4 3,с9, 9, Ь5, с5,
Монооксид титана ТЮУ по Эрлиху имеет структуру типа МаС1 со статистически беспорядочным распределением вакансий в кислородной и титановой подрешетках. При этом характер строения оксидов изменяется с составом. У оксида, наиболее богатого титаном ТЮо, дефекты находятся преимущественно в кислородной части решетки, т. С увеличением содержания кислорода в оксидах начинают появляться незанятые места и в титановой части решетки, так что незанятые места распределяются пропорционально составу между обеими подрешеткамн. Элементарная ячейка стехиометрического оксида ТЮ. Дальнейшее увеличение содержание неметалла приводит к возрастанию числа дефектов в титановой части решетки и, наоборот, к уменьшению их концентрации в кислородной части. Монооксид ТЮУ облагает широкой областью гомогенности, интервал которой сужается с уменьшением температуры. Согласно при Т С она ограничена составами ТЮдо ТЮ. Период решетки в пределах области гомогенности изменяется от аА,1к до а4, А. Система УО. В системе УО получено большое количество оксидов ванадия, точнее фаз в системе ванадийкислород, так как многие оксиды имеют той или протяженности области гомогенности. К наиболее известным оксидам относятся У, УОу, УгОз, УО, УгО. Краткие сведения о фазах этой системы представлены в таблице 1. Монооксид ванадия, для которого характерна большая область гомогенности, изучен наиболее полно.