Физико-химические основы получения неодимцериевых купратов с ВТСП-свойствами и их структурные особенности

• Автор: Зубков, Станислав Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание.
Введение
Г лава 1. Физико-химическое изучение неодим-цериевых купратов
(Литературный обзор)
Глава 2. Задачи исследования
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Синтез образцов для исследования
3.2. Методика рентгенофазового анализа
3.3. Методы структурного анализа (рентгено- и нейтронография)
3.4. Методика высокотемпературной рентгенографии
3.5. Термогравиметрия
3.6. Методика исследования фазовых равновесий
3.7. Методика измерений электропроводности и
магнитной восприимчивости
Глава 4. Фазообразование и кристаллохимические параметры системы
Nd2.xCe.CuO4
4.1. Фазообразование при синтезе образцов в системе
Nd2.xCexCu04
4.2. Кристаллохимические параметры системы Nd2-xCexCu04
4.2.1. Концентрационные зависимости кристаллохимических параметров
4.2.2. Изменения кристаллохимических параметров системы Nd2-xCexCu04 (х=0, 0.15) в зависимости от атмосферы
и температуры отжига
Глава 5. Изучение кислородного разупорядочения в системе Nd2.xCexCu04 высокотемпературными методами in situ
5.1. Термогравиметрические исследования образцов
Nd2-xCexCuO4(x=0, 0.15)
5.2. Терморентгенография системы Nd2.xCexCu04 (х=0, 0.15)
на воздухе
5.3. Механизм кислородного разупорядочения в системе Nd2.xCexCu04
на воздухе
5.4. Терморентгенография системы Шг-хСвхСиСГ (х=0, 0.15)
в атмосфере гелия
5.5. Механизм кислородного разупорядочения в системе
Мг.хСехСиС>4 в атмосфере гелия
5.6. Физикохимические основы формирования ВТСП-фазы
N<11.85060.15СЦО4-У
Глава 6. Исследование низкокислородной границы области гомогенности
оксидов в системе ИФг-хСехСиОф-у
6.1. Исследование процессов диссоциации оксида ШгСиОл-у
на низкокислородной границе области гомогенности
6.2. Исследование процессов диссоциации оксида КсфСео.нСиОл-у на низкокислородной границе области гомогенности
Глава 7. Условия получения образцов ИсГСеолзСиОф-у с ВТСП-свойствами...94 Глава 8. Кристаллохимия и дефектность оксидов в системе NсКхСсхСиСГ-у
8.1. Изучение дефектности медной и кислородной подрешеток
в оксидах системы Ибг-хСвхСиОд-у (х=0, 0.10, 0.15)
8.1.1. Состав ШгСиСГ-у
8.1.2. Состав ШоСеолоСиОу
8.1.3. Состав Ш1.85Сео,15Си04.у
8.2. Структурные особенности ВТСП-фазы ИсГ-хСвхСиОфу (х=0.15).
Кристаллохимические критерии явления ВТСП в неодим-цериевых
купратах
Заключение
Литература

Введение
Открытие высокотемпературной сверхпроводимости в 1986 году стало началом создания нового направления в химической науке - физической химии ВТСП-фаз. Хронология появления новых оксидных фаз с ВТСП-свойствами, среди которых до 1989 года были известны только фазы с дырочной проводимостью, отмечена открытием в Японии ВТСП-фаз нового класса - с электронной проводимостью в нормальном состоянии. Несмотря на то, что температура перехода в сверхпроводящее состояние новых фаз - неодим-цериевых купратов Шг-хСекСиОу - не превышает 27К, они по совокупности признаков, несомненно, принадлежат к классу высокотемпературных сверхпроводников, и играют свою особую роль в понимании природы явления ВТСП.
Наряду с электронными носителями тока, эти оксиды обладают еще некоторыми особенностями. Так, роль кислородной нестехиометрии, столь явно выраженная при формировании ВТСП-фаз с носителями /»-типа, для неодим-цериевых купратов была до сих пор не ясна. Известно, что для придания ВТСП-свойств этим купратам необходим отжиг в атмосфере инертного газа, в литературе часто называемый "восстановительным". Однако, изменение кислородной нестехиометрии при "восстановлении" ничтожно мало и никак не объясняет резкое изменение физических свойств.
Как и в других ВТСП-фазах, в системе Шг-хСвхСиОф-у именно кристаллохимические особенности предопределяют их способность к переходу в ВТСП-состояние. Аномально большой рост плотности носителей может быть следствием переноса кислородных атомов из структурных фрагментов, аккумулирующих электрический заряд, в токонесущие фрагменты. В настоящей работе внутриструктурный кислородный обмен рассматривается в качестве основного фактора, способствующего возникновению ВТСП в неодим-цериевых купратах.
Представленная работа является логическим продолжением физикохимических исследований ВТСП-фаз. Она посвящена определению оптимальных условий синтеза поликристаллических неодим-цериевых купратов с ВТСП-свойствами, разработке физико-химических основ для каждой стадии получения ВТСП-фаз в этой системе, базируясь на явлениях кислородного разупоря-дочения. Особое внимание уделено роли термодинамического равновесия на

режиме со скоростью Г/мин. В дальнейшем, в случае однофазности образца, переходили на дискретный режим с экспозицией в точке, равной 5 сек.
Первичная обработка дифракционных спектров. Полученный дифракционный спектр подвергался первичной обработке, включающей в себя вычитание фона, сглаживание, определение положения максимумов, исключение Ка2-составляющей.
Имеющиеся в нашем распоряжении программы для первичной обработки рентгендифракционных данных позволяют проводить автоматическое измерение относительных интенсивностей рефлексов - 1Я0, брэгговских углов отражения - 20 и межплоскостных расстояний - б. Эти программы, наряду с большими преимуществами перед ручными методами измерения дифрактограммы -высокой скоростью и точностью, - обладает и целым рядом недостатков. Самым главным из них является сложность математического описания профиля дифракционной линии. Отсюда следует возможность как ложной идентификации, так и пропуск слабых и размытых рефлексов, которые могут быть принципиально важны при идентификации малых количеств примесных фаз или для уточнения параметров элементарной ячейки. Кроме того, наличие в спектре рефлексов а1 и а2 дополнительно затрудняет автоматическое измерение.
йг'гма - мм«« SHIFTMTfow - fMt» SPftCE - «rtf* P - Print* ESC - bacJt
Point Nr : 1571 Cu Radiation Selected Peaks : О
Рис. 3.1. Пример применения программы "Peak".