Транспортные и термические свойства моно- и гетерофазных составов на основе Ba2In2O5

• Автор: Алябышева, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 147 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных обозначений и сокращений
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Структурные особенности и электрические свойства сложного оксида Ва21п205
1.1.1. Особенности структуры
1.1.2. Особенности структуры при взаимодействии с водосодержащей
атмосферой
1.1.3. Электрические свойства
1.2. Твердые растворы Ва21п2_ЛМ*
1.2.1. Особенности структуры
1.2.2. Электрические свойства
1.3. Твердые растворы Ва21п2.гМх05+
1.3.1. Особенности структуры
1.3.2. Электрические свойства
1.4. Композитные твердые электролиты
1.5. Образование и устойчивость полиэдров в В-подрешетке Ва21п205 в зависимости от заместителя
1.5.1. Образование полиэдров: [1п06][В04]<5>[В06][1п04]
1.5.2. Устойчивость полиэдров: [ВОД О [В04(0Н)2]. Способность к гидратации
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Синтез образцов
2.2. Подготовка образцов для измерений
2.2.1. Обработка в сухой и влажной атмосфере
2.2.2. Подготовка керамики
2.3. Методики рентгеновского анализа
2.3.1. Рентгенофазовый анализ
2.3.2. Электронная микроскопия и энергодисперсионный рентгеновский
микроанализ
2.4. КР-спектроскопия
2.5. Синхронный термический анализ, масс-спектрометрия
2.6. ИК-спектроскопия
2.7. Измерение электропроводности

2.7.1. Зависимость электропроводности от температуры
2.7.2. Зависимость электропроводности от парциального давления кислорода в атмосфере
2.7.3. Зависимость электропроводности от парциального давления паров воды в атмосфере
ГЛАВА 3. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ Ва21п2_у1х
3.1. Особенности структуры и морфологии поверхности
3.1.1. Рентгеновские исследования
3.1.2. Исследование морфологии поверхности
3.2. Особенности структуры гидратированных твердых растворов Ва21п2-^А1л05пН
3.2.1. Рентгеновские исследования
3.2.2. Термические свойства
3.2.3. Формы кислородно-водородных групп
3.3. Электрические свойства
3.3.1. Температурная зависимость электропроводности
3.3.2. Зависимость электропроводности от парциального давления кислорода... 70 ГЛАВА 4. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ Ва21п2.^05+3л/
4.1. Особенности структуры и морфологии поверхности
4.1.1. Рентгеновские исследования
4.1.2. Исследование морфологии поверхности
4.1.3. Исследование локальной структуры
4.2. Особенности структуры гидратированных твердых растворов ВаДт-д^^Оз+з^/г- пН
4.2.1. Рентгеновские исследования
4.2.2. Изменение локальной структуры при поглощении воды
4.2.3. Термические свойства
4.2.4. Формы кислородно-водородных групп
4.3. Электрические свойства
4.3.1. Температурная зависимость электропроводности
4.3.2. Зависимость электропроводности от парциального давления кислорода
4.3.3. Зависимость электропроводности от парциального давления паров воды109 ГЛАВА 5. ГЕТЕРОФАЗНЫЕ ОБРАЗЦЫ (1-х)Ва21п205 хВа21пМ06(М= ИЬ, Та)
5.1. Фазовые равновесия в квазибинарной системе Ва21п205 - Ва21пМ06 (М= N6,

5.1.1. Рентгеновские исследования
5.1.2. Исследование морфологии поверхности

5.1.2. ДСК-исследования
5.2. Термические свойства и масс-спектрометрия
5.3. Электрические свойства
5.3.1. Электропроводность фаз Ва21п205 и Ва21пМ
5.3.2. Электрические свойства образцов (1-х)Ва21п205 • хВа21пМ06
ГЛАВА 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

молекул воды из газовой фазы, а, следовательно, и на величину протонной составляющей проводимости.
1.5.1. Образование полиэдров: [[п06][В04]О[В0й][1п04]
При формировании твердых растворов на основе Ва21п205 распределение В-катионов по октаэдрическим и тетраэдрическим позициям зависит от координационных тенденций вводимых катионов, точнее - от предпочтения: [1п06][В04]О[В06][1п04].
Исходя из общих кристаллографических принципов, на координационные тенденции ионов основное влияние оказывают их заряд и радиус [75]. Сравнив эти характеристики исходного иона 1п3+ и допанта В71, можно определить их местоположение в кристаллической решетке Ва21п205: какой ион находится преимущественно в октаэдре, а какой - в тетраэдре.
(1) Заряд ионов: каждый ион стремится расположить вокруг себя как можно больше противоположно заряженных ионов [75], следовательно, чем выше заряд, тем больше стремление иона образовать полиэдр с высоким к.ч. [75, 76].
(2) Радиус ионов: чем меньше радиус катиона, образующего полиэдр, тем меньшее число атомов кислорода могут его скоординировать. Это можно объяснить действием сил электростатического отталкивания и геометрическим фактором. Катион притягивает атомы кислорода к себе, а те, в свою очередь, испытывают электростатическое отталкивание между электронными оболочками друг друга. Вследствие этого при малых радиусах катиона реализация высоких к.ч. становится неосуществима геометрически.
Можно рассмотреть более широкое понятие - поляризацию ионов. Поляризация является фундаментальной характеристикой ионов и зависит от их атомной и электронной структуры. В рамках теории поляризации различают поляризуемость иона - способность к деформации электронной оболочки иона под действием другого иона, и поляризующее действие (ПД) - способность оказывать деформирующее воздействие на другие ионы. Для катионов, вследствие отсутствия электронов на внешнем уровне и появления избыточного положительного заряда деформация электронной оболочки затрудняется, зато