авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Формирование структурных состояний pbtio3 и его твердых растворов с pbsno3 и pbmno3. взаимосвязь структур типа перовскита и пирохлора

-- [ Страница 4 ] --

Перовскитовая структура отличается тем, что в слоях плотнейшей упаковки уже присутствуют катионы типа А (Pb). В структурах флюорита, пирохлора и аниондефицитного пирохлора катионы занимают позиции между слоями кубической упаковки анионов. Средние расстояния между такими слоями относительно невелики (1,7–1,5 ). Внедрению катионов типа A (Pb) в слои упаковки (при трансформации структуры типа пирохлора в структуру перовскитового типа) соответствует увеличение h (до 2,25 ). Эти особенности структур типа флюорита, пирохлора и аниондефицитного пирохлора и структур типа перовскита легко объясняются следующим образом. Внедрение катионов типа A в слои упаковки приводит к уменьшению lO-O (и lA-O) в слоях упаковки за счет уменьшения сил отталкивания между анионами. Соответствующий “уход” катионов типа А из позиций между слоями упаковки приводит к увеличению сил отталкивания между слоями упаковки (увеличение h).

Приведенный выше подход к анализу кристаллохимической взаимосвязи структур типа пирохлора и перовскита можно распространить на рассмотрение кристаллохимических взаимосвязей и других кислородно-октаэдрических структур (корунда, ильменита, гексагональных структур и др.). Анализ по литературным данным основных кислородно-октаэдрических структур (раздел 4.4) показал, что они распределяются по соответствующим практически линейным взаимосвязям объемов (Vo), приведенных на одну молекулярную единицу АВO3-z, со средними расстояниями (h) между слоями плотнейших упаковок (рис. 7).

 Взаимосвязь Vo ячейки и h ряда-69

Рисунок 7. Взаимосвязь Vo ячейки и h ряда оксидных систем.

Отличительной особенностью такого кристаллохимического анализа является использование не формальных систем ионных радиусов, а параметров ячеек конкретных структур. Анализ диаграммы (Vo, h) (рис. 7) позволяет увидеть следующее. Превращения корундовых и ильменитовых фаз (Fe2O3, MnTiO3, FeTiO3, LiNbO3, MgSiO3) в перовскитовые под высоким гидростатическим давлением сопровождаются уменьшением Vo и h, то есть организацией более плот-

ных устойчивых или неустойчивых перовскитовых структур.

Можно полагать, что пирохлорные фазы (PbSnO3, PbTiO3 и др.) содержат большие концентрации дефектов (обычно пирохлорные фазы образуются при относительно низких температурах синтеза). Эти фазы характеризуются относительно большими объемами, приходящимися на «молекулу» АВO3-z (Vo) и малыми значениями коэффициента плотнейшей упаковки (k). Отжиг пирохлорных фаз при повышенных температурах, уменьшая концентрацию дефектов, должен приводить к уменьшению Vo (при комнатных температурах). Дополни-

тельное внешнее гидростатическое давление при высоких температурах также

может приводить к уменьшению Vo.

Таким образом, если отжигом при высоких температурах уменьшать концентрацию дефектов и прикладывать внешнее давление, можно обеспечить образование (вместо пирохлорной) перовскитовой фазы с меньшим Vo и большим k. Отметим, что «превращение» пирохлорной фазы в перовскитовую фазу за счет «кристаллохимического сжатия» в системе Pb(Ti1-xSnx)O3 при x<0,5 реализуется уже при атмосферном давлении.



В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации.

  1. При синтезе образцов PbTiO3 разными методами и при разных условиях пирохлорная фаза PbTiO3 не образуется.
  2. Модифицирование исходных гель-смеси и смеси оксидов Pb и Ti с NaCl приводит к образованию псевдокубической фазы при комнатной температуре в результате отжига при Тотж=450оС и 500оС соответственно.
  3. Чистая тетрагональная фаза PbTiO3 образуется при наименьшей температуре после отжига при Tотж=500оС из гель-смеси с добавкой NaCl. При синтезе из смесей PbO и TiO2 (с добавкой и без NaCl) образование чистой тетрагональной фазы PbTiO3 происходит после Tотж700оС.
  4. Образцы PbTiO3, приготовленные из гель-смеси (с NaCl и без NaCl), по

сравнению с образцами, приготовленными из смеси PbO и TiO2 (с NaCl и без NaCl), характеризуются уменьшенными величинами спонтанной деформации эфф при комнатной температуре, что обусловлено дефектностью пирохлорной фазы с добавкой NaCl.

  1. Полуширины основных дифракционных отражений В111, В200 и В002 чувствительны к способам и условиям приготовления PbTiO3. Причем, наиболее чувствительны дифракционные отражения 00l.
  2. Структурные различия кристаллических блоков PbTiO3 на разных стадиях его синтеза, проявляемые в широких вариациях полуширин дифракционных отражений типа 00l и в малых вариациях полуширин отражений h00, в первую очередь, связаны с различными величинами спонтанной деформации

тетрагональной ячейки.

  1. Введение дефектов ИМВ приводит к уменьшению эфф тетрагональной

фазы PbTiO3 при комнатой температуре и к увеличению полуширин всех дифракционных отражений. Причем полуширина В002 становится значительно шире, чем В200.

  1. Гель-синтез твердых растворов Pb(Ti1-xSnx)O3 (0,1x0,9) при Tотж=550оС и Tотж=700оС приводит к образованию при комнатной температуре перовскитовой фазы (в образцах с 0,1x0,9), спонтанная деформация которой уменьшается с увеличением x, и пирохлорной фазы (в составах x0,5). Обнаружено, что полуширина дифракционных отражений пирохлорной фазы В222 и В400 заметно больше, чем В002 и В200 тетрагональной перовскитовой фазы. Это позволяет считать, что пирохлорная фаза является сильно дефектной – характеризуется малыми размерами ОКР и/или большими микродеформациями.
  2. В результате низкотемпературного синтеза из гель-смесей твердых растворов Pb(Ti1-xМnx)O3 (0,1x0,9; Tотж=500оС) при комнатной температуре образуется перовскитовая фаза: тетрагональная при x0,4 и псевдокубическая при 0,5x0,7. Cинтез исходных гель-смесей при Tотж=700оС приводит к образованию при комнатной температуре тетрагональной перовскитовой фазы при x0,8.
  3. Вариации условий приготовления тонких пленок ЦТС–83Г изменяют

концентрации перовскитовых и пирохлорных фаз, а также величины спонтанных деформаций тетрагональной и ромбоэдрической сегнетоэлектрических фаз.

  1. Анализом кристаллохимической взаимосвязи кислородно-октаэдричес-ких структур (типа флюорита, пирохлора, аниондефицитного пирохлора, гексагональной структуры, перовскита, корунда, ильменита) показано, что эти структуры распределяются по соответствующим (практически линейным) взаимосвязям объемов, приведенных на одну молекулярную единицу АВO3-z, со средними расстояниями между слоями плотнейших упаковок.
  2. Трансформация пирохлорных фаз в перовскитовые в оксидных свинецсодержащих системах происходит без изменения типа плотнейшей (кубической) упаковки путем внедрения катионов Pb в кислородовые слои упаковки с

резким уменьшением длин связей в слоях упаковки и увеличением сред-

них расстояний между слоями упаковки.

Список цитированной литературы

  1. Hilczer, В. Influence of lattice defects on the properties of ferroelectrics/ В. Hilczer // Mater. Sci. – 1976. – II/1–2. – P. 3–12.
  2. Landolt–Boernstein // Numerical date and functional relation ships in science and technology. Group IV. – Berlin – Heidelberg – New-York : Springer – Verlag, 1981. – P. 77.
  3. Ayyub, P. Effect of crystal size reduction on lattice and cooperative properties / P. Ayyub, V.R. Palkar, S. Chattopadhyay, M. Multani // Phys. Rev. B. – 1994. – V. 51. – P. 6135–6138.
  4. Martin, F.N. A metastable cubic form of lead titanate observed in titania nucleated glass ceramics / F.N. Martin // Phys. and Chem. Glasses. – 1965. – V. 6. – № 4. – P. 143–146.
  5. Куприянов, M.Ф. Сегнетоэлектрические морфотропные переходы М.Ф. Куприянов, Г.М. Константинов, А.Е. Панич. – Ростов-на-Дону : Изд-во Рост. ун-та, 1991. – 245 с.
  6. Megaw, H.D. Crystal structure of double oxidex of the perovskite type / H.D. Megaw // Proc. Phys. Soc. – 1946. – V. 58. – Pt. 2. – № 326. – P. 133–152.
  7. Кривоглаз, М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами / М.А. Кривоглаз. – М. : Наука, 1967. –336 с.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

    1. Суровяк, З. Реконструктивные фазовые переходы «пирохлор-перовскит» в сегнетоэлектрических тонких пленках материала типа ЦТС / З. Суровяк, Д. Чекай, М.Дж.М. Гомес, Н.Б. Кофанова, Ю.А Куприна, Е. В. Чебанова, М.Ф. Куприянов // Сборник трудов Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов» ODPO–2001. Ростов-на-Дону–Б. Сочи, 27–29 сент. 2001 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2001. – С. 329–335.
    2. Суровяк, З. Кристаллохимический аспект реконструктивных фазовых переходов пирохлор-перовскит в сложных оксидах / З. Суровяк, Д. Чекай, М.Дж.М. Гомес, Н.Б. Кофанова, Ю.А. Куприна, Е.В. Чебанова, М.Ф. Куприянов // Изв. РАН. Серия физич. – 2002. – T. 66. –

№ 6. – C. 867–869.

    1. Surowiak, Z. The structure and certain proporties of the PZT-type thin film transducers / Z. Surowiak, M.F. Kuprianov, D. Czekay, N.B. Kofanova, Yu.A. Kuprina, E.V. Chebanova // Molecular and Quantum Acoustics. – 2002. – V. 23. – P. 405–412.
    2. Куприянов, М.Ф. Структура сегнетоэлектрических перовскитов: состояние и перспективы исследований / М.Ф. Куприянов, Ю.В. Кабиров, Е.В. Чебанова, Ю.А. Куприна, Н.Б. Кофанова // Научная мысль Кавказа. Приложение. Спецвыпуск. – 2002. – C. 61–75.
    3. Чебанова, Е.В. Особенности твердофазного синтеза сегнетоэлектрического титаната свинца/ Т.М. Васильченко // Сборник материалов Х Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». Москва, 15–18 апр. 2003 г. – М. : Студенческий союз МГУ, 2003. – Вып. 10. – Ч. 2. – С. 397.
    4. Чебанова, Е.В. Кристаллохимический аспект фазовых превращений «пирохлор-перовскит» / Н.Б. Кофанова, Л.Е. Пустовая, М.Ф. Куприянов // Cборник тезисов докладов III Национальной кристаллохимической конференции. Черноголовка, 19–23 мая 2003 г. – Черноголовка : Изд-во ИПХФ РАН, 2003. – C. 224–225.
    5. Куприна, Ю.А. Роль наноразмерных эффектов при синтезе PbTiO3, PbZrOo3, BaTiO3 / Ю.А. Куприна, Е.В. Чебанова, Э.В. Петрович, Л.Е. Пустовая // Сборник трудов 6-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов» ODPO–2003. Ростов-на-Дону–Б. Сочи, 8–11 сент. 2003 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2003. – С. 218–219.
    6. Кофанова, Н.Б. Наноразмерные эффекты в кислородно-октаэдрических структурах (обзор современных исследований) / Н.Б. Кофанова, Е.В. Чебанова, Ю.А. Куприна // Сборник трудов 6-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов» ODPO–2003. Ростов-на-Дону–Б. Сочи, 8–11сент. 2003 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2003. – С. 155.
    7. Пруцакова, Н.В. Влияние интенсивной пластической деформации на структуру титанатов бария, свинца и кадмия / Н.В. Пруцакова, Ю.В. Кабиров, Е.В. Чебанова, Ю.А. Куприна, M.Ф. Куприянов // Письма в ЖТФ. – 2005. – Т. 31. – Вып. 19. – С. 53–58.
    8. Чебанова, Е.В. Наноразмерные эффекты в сегнетоэлектрических оксидных перовскитах / Е.В. Чебанова, Н.В. Пруцакова, Ю.А. Куприна, Э.В. Петрович, Ю.В. Кабиров, А.Г. Рудская, Н.Б. Кофанова, К.Г. Абдулвахидов, Л.Е. Пустовая, М.Ф. Куприянов // Тезисы докладов XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. Пенза, 26 июня–1 июля 2005 г. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. – С. 265–266.
    9. Чебанова, Е.В. Особенности фазового перехода в PbTiO3 / Е.В. Чебанова, Ю.В. Кабиров, M.Ф. Куприянов // Тезисы докладов XVII Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков. Пенза, 26 июня–1 июля 2005 г. – Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. – С. 124.
    10. Чебанова, Е.В. Влияние условий синтеза PbTiO3 на стабилизацию перовскитовой фазы / Е.В. Чебанова, Ю.В. Кабиров, M.Ф. Куприянов, Т.М. Васильченко, Л.Е. Пустовая // Сборник трудов 8-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов» ODPO–2005. Ростов-на-Дону – Б. Сочи, 19– 23 сент. 2005 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2005. – Ч. 1. – С. 175–178.
    11. Пруцакова, Н.В. Фазовые переходы в титанатах кадмия, бария и свинца, вызванные интенсивной пластической деформацией / Н.В. Пруцакова Н.В., Е.В. Чебанова, Ю.В. Кабиров, M.Ф. Куприянов // Сборник трудов 8-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов ODPO–2005. Ростов-на-Дону – Б. Сочи, 19–23 сент. 2005 г. – Ростов-на- Дону : Изд-во РГПУ, 2005. – Ч. 2. – С. 154–156.
    12. Чебанова, Е.В. Особенности фазового перехода в PbTiO3 / Е.В. Чебанова, Ю.В. Кабиров, М.Ф. Куприянов // Сборник трудов 8-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов». ODPO–2005. Ростов-на-Дону–Б. Сочи, 19–23 сент. 2005 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2005. – Ч. 2. – С. 161–163.
    13. Пустовая, Л.Е. Химия, физика и технология наноструктурных оксидных систем с активными свойствами / Н.С. Прозоркин, Н.В. Пруцакова, Ю.В. Кабиров, Н.





      Б. Кофанова, А.Г. Рудская, Ю.А. Куприна, Е.В. Чебанова, Э.В. Петрович, M.Ф. Куприянов // Сборник трудов V Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии». Кисловодск–Ставрополь, 18–23 сент. 2005 г. Ставрополь : Изд-во СевКавГТУ, 2004. – С. 131–132.

    14. Чебанова, Е.В. Влияние условий синтеза на структуру PbTiO3 // Е.В. Чебанова, Ю.В. Кабиров, М.Ф. Куприянов, Т.М. Васильченко, Л.Е. Пустовая // Неорганические материалы. – 2006. – Т. 42. – № 4. – С. 453–479.
    15. Кабиров, Ю.В. Новая классификация структурных типов оксидных систем / Ю.В. Кабиров, М.Ф. Куприянов, Е.В. Чебанова, Н.Б. Кофанова, А.В. Назаренко // Труды 9-го Международного симпозиума «Порядок–беспорядок и свойства оксидов» ODPO–2006. Ростов-на-Дону–п. Лоо, 19–23 сент. 2006 г. – Ростов-на-Дону : Изд-во РГПУ, 2006. – Ч. 1. – С. 166–168.


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 

Похожие работы:








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.