Фазы, фазовые состояния и морфотропные области в n компонентных системах сегнетоэлектрических твердых растворов
Скачать 440.02 Kb.
|
На правах рукописи ДЕМЧЕНКО Олеся АлександровнаФАЗЫ, ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И МОРФОТРОПНЫЕ ОБЛАСТИ В nКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВСпециальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния Автореферат на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ростов-на-Дону 2006 Работа выполнена в отделе активных материалов Научно-исследовательского института физики и на кафедре физики полупроводников физического факультета Ростовского государственного университета в рамках научно-исследовательских работ, выполняемых по заданию Министерства образования и науки Российской Федерации: «Исследование статических и динамических свойств нано- и мезоскопически неоднородных систем, испытывающих структурные и магнитные фазовые переходы», «Создание, исследование структуры и предельных свойств электрически активных материалов на основе соединений кислородно-октаэдрического типа и аморфнокристаллических высокомолекулярных веществ», а также при поддержке Российского Фонда Фундаментальных исследований (гранты N99-02-17575 «Особенности фазовых состояний, возникающих при последовательных структурных превращениях в пространственно – неоднородных кристаллических сегнетоактивных средах», N 02-02-17781 «Несоразмерные фазы, трансляционно модулированные структуры и динамика кристаллической решетки сегнетоактивных соединений кислородно-октаэдрического типа с упорядоченными протяженными дефектами») и грантов РФФИ №05-02-16916а; № 06-02-08035.
Защита диссертации состоится “ ” октября 2006 года в 1400 часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.208.05 по физико-математическим наукам по специальности 01.04.07 – физика конденсированного состояния в Ростовском государственном университете по адресу: 344090, г. Ростов-на-Дону, проспект Стачки, 194, НИИ физики РГУ. С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148. Автореферат разослан « » сентября 2006 года. Отзывы на автореферат, заверенные печатями учреждения, просим направлять по адресу: 344090, Ростов-на-Дону, проспект Стачки, 194, НИИ физики РГУ, Ученому секретарю Диссертационного Совета Д 212.208.05 к.ф.-м.н. Гегузиной Г.А. Ученый секретарь Диссертационного Совета Д 212.208.05 по физико-математическим наукам, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Гегузина Г.А. общая характеристика работыАктуальность темыОдной из важнейших проблем в современной физике конденсированных сред и, в частности, в физике сегнетоэлектричества (СЭ) является проблема структурных фазовых переходов (ФП). Помимо научного значения, она приобрела большую практическую ценность в связи с особенностями физических свойств сегнетоэлектриков вблизи границ устойчивости фаз. Так, в окрестности морфотропных границ электрофизические параметры достигают экстремальных значений. Эта особенность лежит в основе разработок высокоэффективных СЭ материалов. Среди последних особое место занимают материалы на основе твердых растворов (ТР) бинарной системы (1-х) PbZrO3 – x PbTiO3 (ЦТС), которым свойственны широкий изоморфизм, высокие температуры Кюри и пьезоэлектрические свойства . Будучи достаточно глубоко исследованной с материаловедческой точки зрения, система ЦТС до настоящего времени является недостаточно изученной как объект физического рассмотрения. И только в последнее время (с 1998 г.) она "испытала" "фазовый переход" по числу публикаций, посвященных исследованию ее кристаллической структуры. Такой "ренессанс", несомненно, был обеспечен развитием техники рентгенографического эксперимента, позволившего идентифицировать предсказанную задолго до этих событий промежуточную (моноклинную) фазу в области ромбоэдрически (Рэ) – тетрагонального (Т) перехода, представляющую собой некий "мост" между этими симметриями . "Вал" статей, однако, коснулся лишь избранных концентраций компонентов этой и родственных ей (по морфологии области морфотропного Рэ-Т фазового перехода) систем ((1-х) PbNb2/3Mg1/3O3 – x PbTiO3 (PMN-PT), (1-x) PbNb2/3Zn1/3O3 – x PbTiO3 (PZN-PT). Систематическое детальное (с малым исследовательским концентрационным шагом) изучение подобных ТР в широком интервале вариаций содержания компонентов, внешних воздействий, а также при усложнении химических композиций путем конструирования n-компонентных (n > 2) систем ТР не проводилось. К тому же, анализ полученных экспериментальных данных производился без учета кристаллохимических особенностей компонентов и известной пространственной неоднородности керамик, порождающей сложное распределение упругих и электрических сил, в поле которых и происходят ФП. Принимая во внимание, что система ЦТС остается и по сей день уникальной и практически значимой, а многокомпонентные системы с ее участием составляют основу практически всех известных сегнетопьезоэлектрических материалов, актуальным представляется проведение исследований, направленных на установление закономерностей формирования кристаллической структуры, диэлектрических, пьезоэлектрических и упругих свойств керамик ТР базовых систем ЦТС, PMN-PT и n-компонентных (n = 34) композиций с их участием на основе детальных комплексных (эксперимент, теория) исследований, проводимых в широком интервале концентраций компонентов и внешних воздействий, с учетом кристаллохимических особенностей объектов и того "термодинамического пути", по которому происходит достижение заданных значений параметров состояния. Это и стало целью настоящей диссертационной работы. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Объекты исследования - Бинарные системы твердых растворов: ТР1: (1-x)PbZrO3-xPbTiO3. (0.37 ≤ x ≤ 0.57) (ЦТС, PZT). В интервалах 0.37 ≤ x ≤ 0.42 и 0.52 ≤ x ≤ 0.57 исследовательский концентрационный шаг Δx = 0.01; в интервале 0.42 < x < 0.52 исследовательский концентрационный шаг Δx = 0.005; ТР2: (1-x)PbNb2/3Mg1/3O3-xPbTiO3. (0 ≤ x ≤ 1.0) (PMN-PT). В интервале концентраций 0 ≤ x ≤ 0.45 - Δx = 0.01, в интервале концентраций 0.45 < x ≤ 0.95 - Δx = 0.05. - Тройные системы твердых растворов: ТР3: 0.98Pb(TixZr1-x)O3 – 0.02Ba(W1/3Bi2/3)O3 (0.45 ≤ x ≤ 0.49). ТР4: 0.98Pb(TixZr1-x)O3 – 0.02“SrW1/3Bi2/3O3” (0.45 ≤ x ≤ 0.49). ТР5: 0.98Pb(TixZr1-x)O3 – 0.02”Pb(Nb1/2Bi1/2)O3” (0.45 ≤ x ≤ 0.485). ТР6: 0.98(Pb0,9727Sr0,0273)(TixZr1-x)O3-0.02”Pb(Nb1/2Bi1/2)O3”+1вес%PbO (0.45 ≤ x ≤ 0.485). ТР7: 0.98(Pb0,9727Sr0,0273)(TixZr1-x)O3-0.02”Pb(Nb1/2Bi1/2)O3”+2вес%PbGeO3 (0.45 ≤ x ≤ 0.485). Во всех исследуемых концентрационных интервалах ТР3-ТР7 Δx = 0.005. - Четырехкомпонентная система 0.98(xPbTiO3 - yPbZrO3– zPbNb2/3Mg1/3O3) – 0.02PbGeO3 ТР8 (I разрез системы): 0.37 ≤ x ≤ 0.57, y = 1-x-z, z = 0.05. В интервалах концентраций 0.37 ≤ x ≤ 0.425, 0.515 < x < 0.57 - Δx = 0.01, в интервале концентраций 0.425 ≤ x ≤ 0.515 - Δx = 0.005; ТР9 (III разрез системы): 0.11 ≤ x ≤ 0.50, y = 0.05, z = 1-x-0.05. ТР10 (V разрез системы): 0.23 ≤ x ≤ 0.52, y = z = (1-x)/2. Во всех исследуемых концентрационных интервалах ТР9 и ТР10 Δx = 0.01 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Эдуард Викторович особенности фазовых переходов pbHfO 3, PbZrO 3... ... | | Систем Дисперсной системой называется гетерогенная система, в которой мелкие частицы одной фазы равномерно распределены в объеме другой... |
| Биологические науки влияние условий культивирования и фазы роста... Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений твердых полезных ископаемых | | Фазовые превращения и магнитодиэлектрический эффект в бинарных и... Работа выполнена в отделе активных материалов Научно-исследовательского института физики федерального государственного автономного... |
| Феноменологическая теория стехиометрических и нестехиометрических... Работа выполнена на кафедре теоретической и вычислительной физики Федерального государственного учреждения высшего профессионального... | | Диэлектрические и теплофизические свойства керамики нестехиометрических... Работа выполнена в отделе активных материалов Научно-исследовательского института физики федерального государственного автономного... |
| Адсорбция асфальтенов на твердых поверхностях и их агрегация в нефтяных дисперсных системах Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте биохимической физики им. Н. М. Эмануэля ран | | Реферат по курсу Технология получения твердых веществ с заданными свойствами По способам его создания различают два основных метода кристаллизации: 1) охлаждение горячих насыщенных растворов (изогидрическая... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Название работы Агрегатные состояния вещества. Строение твердых, жидких и газообразных тел |  | 1. Строение вещества. Молекула. Атом. Три состояния вещества Количество теплоты при нагревании и охлаждении. Удельная теплоемкость твердых тел, жидкостей и газов |
| Дефекты твердых тканей коронки зуба. Классификация дефектов. Этиология,... Ортопедическое лечение патологии твердых тканей зубов коронками и частичных дефектов зубных рядов мостовидными протезами | | Пояснительная записка к проекту постановления «порядок предоставления... «хвостов» в брикеты, транспортирование твёрдых бытовых отходов, размещение отходов на полигоне в районе города Белореченск Краснодарского... |
| Разработка методики комплексной оценки состояния индустрии туризма... Специальность: 05. 13. 10 – управление в социальных и экономических системах (экономические науки) | | «Определение кислотности среды водных растворов» В представленном уроке учащиеся знакомятся с понятием ионного произведения воды, водородного показателя среды (рН), рассматривают... |
| Рабочая программа учебной дисциплины «аморфные и микрокристаллические материалы» «Основы научных исследований», «Физика и химия конденсированного состояния/Теория электронного строения твердых тел», «Материаловедение... | | Кариесология и заболевания твёрдых тканей зубов Цель подготовка врача стоматолога, способного оказать пациентам с заболеваниями твёрдых тканей зубов амбулаторную стоматологическую... |
