Дефекты, кристаллографическое упорядочение, свойства оксидов со структурой граната

• Автор: Карбань, Оксана Владиславовна
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА
КРИСТАЛЛОХИМИЯ, ДЕФЕКТЫ И КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗУПОРЯДОЧЕНИЕ ГРАНАТОВ
1.1.1. Структура граната
1.1.2.Параметр элементарной ячейки
1.1.3. Влияние изоморфного замещения ионов и точечных дефектов на свойства кристаллов
1.1.3.1 Термодинамические оценки вероятности распределения катионов 19 1.1.3.2. Влияние кристаллографическогоразупорядочения и точечных
дефектов на свойства кристаллов
1. 2. Методика количественной оценки дефектов и распределения катионов
1.2.1. Формулы для расчета параметра кристаллической решетки
Выводы, постановка задачи
ГЛАВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ “СОСТАВ-ПАРАМЕТР РЕШЕТКИ -СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ” ДЛЯ ОКСИДОВ ГРАНАТОВ
2.1 Геометрические оценки возможности существования кристалла
2.2 Вывод формул для расчета параметра элементарной ячейки
2.2.1. Вывод зависимости параметра решетки а =/(гу) для гранатов областей I и
2.2.2. Вывод зависимости параметра решетки а =/(г у) для силикатов-гранатов
2.3. Свойства гранатов
2.3.1 Упругие свойства
2.3.2. Теплофизические свойства
2.3.3 Фотоупругие свойства
2.3.4 Прогнозирование свойств гранатов Г
.Выводы
ГЛАВА
ПРИРОДА ДЕФЕКТОВ, КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЕ И МАГНИТНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ ОКСИДОВ-ГРАНАТОВ
3.1.Преимущественные дефекты и упорядочение катионов для ферромагнитных ванадиевых оксидов-гранатов
Введение
3.1.1 Термодинамический анализ вероятности образования дефектов
3.1.2 Магнитный момент насыщения в гранатах
3.1.3 Иа2Ш2УзОп
3.1.4 Ма2В1М2У30,2 (М=2п, Со, N1, Мп)
3.1.5 Са2СиМ2У30,2 (М=2п, N1, Мп, Со)
3.1.6 Са2ЛрМ2У3Оп (Ш 2п, Со,№, Си, Мп)
3.1.7АРЪМ2У3Ои (М=2п, Сй, Со, Мп)
3.1.8 Прогнозирование составов и свойств перспективных
ванадиевых оксидов-гранатов
3.2.Преш1ущественные дефекты и упорядочение катионов
для силикатов-гранатов
3.2.1 Са3Сг2-хА13Оп
3.2.2{Ь{2](ЩОп (Г?2+= Са, Мп, Сф Л/№= А1, С а, Сг, Ре, Мп, У)
Выводы 102
ГЛАВА4
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ
ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ У3-хК.*А15012
4.1.Введение
4.1.1 Метод "тепловых" импульсов
4.2 Оценка точечных дефектов в твердых растворах в У3.ХРХА130;2
4.3. Оценка возможности образования неоднородных гомогенных областей
4.4. Оценка термодинамических функций образования твердых растворов
4.5. Исследование структурных особенностей твердых растворов
Y3.Jf.AhOn методами атомно-силовой микроскопии (АИМ)
4.5.1.Применение методов сканирующей зондовой микросопии
для исследования кристаллов со структурой граната
4.5.2. Образцы и методика эксперимента
4.5.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

электропроводности, термо-ЭДС и ЭДС электрохимической ячейки имеют интегральный характер [70]. Экспериментальные методы обнаружения дефектов достаточно сложны, аполученные результаты, как правило, не имеют однозначной интерпретации для определения типа и местоположения дефектов. Все это приводит противоречиям при определении распределения катионов и определения природы точечных дефектов.
Для оценки распределения катионов по подрешеткам структуры граната существует методика [71,72] количественной оценки дефектов и распределения катионов, основанная на сравнении ажс -экспериментального и арас - эталонного (рассчитанного) параметров элементарной ячейки, позволяющая определить распределения катионов ("Я, ) по неэквивалентным кристаллографическим с, а и й - положениям, валентности /я,- ионов С'1, Ат2, От3 и их магнитного состояния (Ш или ЬБ). Поскольку на величину параметра элементарной ячейки влияет валентность, магнитоспиновое состояние катионов, координация (или распределение последних по неэквивалентным кристаллографическим подрешеткам гранатовой структуры), именно равенство азкс -экспериментального и арас -эталонного параметров кристаллической решетки является основанием утверждения о равенстве химического составов, р~ магнитного упорядочения, 5- комплектности подрешеток. Всякие отклонения от этих эталонных зависимостей является следствием изменения состава, Р или 8, и должны быть дополнительно объяснены. Следует заметить, что изменение химического состава на 0.01 формульной единицы вызывает рост (или снижение) размера элементарной ячейки граната на 0.002-0.004 пт [14], что в сотни раз превышает экспериментальную ошибку измерения постоянной решетки. Следовательно, оценка состава по изменению Да на 0.0001 пт обеспечивает точность в определении химического состава не хуже 0.001.
В качестве дополнительных условий в данной методике привлекается:
анализ термодинамической стабильности шихтовых составляющих