Динамический и статический беспорядок в твердых телах при высоком давлении (1097547), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Впервыепоказано, что в эффекте памяти стекла "метками памяти" об исходноммонокристаллическомсостоянииобразцаявляютсянанокристаллические домены, сохраняющиеся в аморфной матрице.Научная и практическая значимость результатов работыПолученные экспериментальные результаты вносят значительныйвклад в установление основных закономерностей возникновения беспорядка(хаоса) в твердых телах. Показано, что динамический беспорядок в ионнойподрешетке может возникать при воздействии давления на те соединения, вкоторыхонотсутствуетприР=1атм.Этиданныерасходятсясобщепринятыми представлениями о том, что давление, приводящее куплотнению вещества, должно подавлять состояния с высокой ионной9проводимостью, для реализации которых необходимо наличие "открытой"структуры кристалла.
Установленное в работе подобие фазовых Р-Тдиаграммкристаллов, принадлежащих к одной химической группе,позволяет проводить целенаправленный синтез соединений с требуемымихарактеристиками протонного транспорта при атмосферном давлении.Проведенные исследования процесса твердофазной аморфизации льдаи сделанные выводы о структуре аморфного льда высокой плотностииспользованы нами для создания термодинамической модели, описывающейповедение воды в метастабильной области температур и давлений. Даннаямодель связывает воедино явление полиаморфизма льда и аномалиифизических свойств переохлажденной воды и позволяет понять особенностиее структурного состояния при нормальных условиях.ОбнаруженныеиизученныенапримереCu2Oпроцессынанокристаллизации и аморфизации важны для понимания поведениямногокомпонентных соединений, склонных к химическому распаду, привоздействии на них высокого давления. Полученные результаты могут бытьприменены для количественного анализа областей химической стабильностисоединений на основе силикатов, карбонатов, манганитов и ряда другихвеществ, составляющих основу земной коры и верхних слоев мантии.Исследования процесса аморфизации изоструктурных соединенийсемейства редкоземельных молибдатов позволили ответить на вопрос офизических причинах такого необычного явления, как "эффект памятистекла".Основные результаты, выносимые на защиту1.
Экспериментальные данные по исследованию влияния давления нафазовые переходы в суперпротонных проводниках с трехмерной иквазидвумернойдинамическиразупорядоченнымисетками10водородных связей. Фазовые Р-Т-диаграммы ряда суперпротонныхпроводников.2. Определение характера анизотропии и корреляций протонноготранспорта.Результатыповлияниюдавлениянапротоннуюпроводимость суперпротонных и низкопроводящих фаз кристалловсемейств гидросульфатов и гидроселенатов.3.
Нейтронографические и нейтронспектроскопические исследованияразличных метастабильных фаз льда.4. Аналитическая модель для расчета метастабильной фазовой Р-Тдиаграммынеупорядоченныхльдовирасчеттемпературныхзависимостей термодинамических свойств переохлажденной воды приатмосферном давлении.5. Исследования процессов аморфизации при высоком давлении всоединениях,склонныхкхимическомураспаду.Определениеособенностей структурных изменений вещества в области распада ипредраспада при варьировании температуры и давления.6. Изучениепроцессааморфизацииизоструктурныхкристалловсемейства редкоземельных молибдатов. Определение физическиххарактеристикаморфныхсостоянийэтихсоединенийприатмосферном давлении.7.
Результатыструктурныхиспектроскопическихисследованийаморфных состояний, полученных воздействием высокого давленияна исходно монокристаллические образцы кристаллов семействаредкоземельных молибдатов.8. Выявление "меток памяти", ответственных за "эффект памяти стекла"в соединениях семейства редкоземельных молибдатов.11Достоверность и обоснованность полученных результатовДостоверность полученных данных в большинстве случаев подтверждена вопубликованных работах других авторов и хорошим уровнем цитированияпубликаций диссертанта (индекс Хирша 14). Все представленные в работерезультаты опубликованы в российских и зарубежных реферируемыхжурналах.Обоснованностьсделанныхвыводовподтверждаетсявоспроизводимостью проведенных экспериментальных исследований и ихсогласием с современными теоретическими представлениями о фазовыхпереходах типа порядок-беспорядок и о воздействии высокого давления наэти переходы.Личный вклад автораАвтором были выполнены все, описанные в диссертации, исследования привысоких давлениях.
Он разработал метод импедансных измерений поддавлением, разборную камеру для получения аморфного льда высокойплотности, провел калориметрические и дилатометрические измерения имодифицировал используемые в ИФТТ РАН установки высокого давленияподпоставленныезадачи.Вспектроскопическихиструктурныхисследованиях автору принадлежит постановка задачи, выбор объектов,подготовка образцов и участие в анализе экспериментальных результатов.Автору принадлежит решающий вклад в написание статей, вошедших вданнуюдиссертационнуюработу,ипредставлениедокладовнамеждународных и отечественных конференциях, перечисленных ниже.Апробация результатов диссертацииОсновные результаты работы докладывались на конференциях:IX Всесоюзной конференции по физической химии и электрохимии ионныхрасплавов и твердых электролитов, 20-22 октября 1987г., Свердловск, СССР;12High Pressure Science and Technology, XI AIRAPT International Conference 1217 July 1987, Kiev, USSR; 2nd International Symposium on System with Fast IonicTransport, 11-15 April, 1988г., Smolenice, Czechoslovakia; XXIX EHPRGConference "Physics of materials under high pressure”, 21-25 October 1991,Thessaloniki, Greece; The international seminar on superprotonic conductors(ISSPC), 7-11 September 1992, Dubna, Russia; Solid State Protonic ConductorsVII, 29.08-10.9 1994, Schwabisch Gmund, Germany; 3rd Euroconference on SolidState Ionics, 15-22 September 1996, Teulada (Sardinia) , Italy; Solid State ProtonicConductors VIII, 18-23 August 1996, Gol, Norway; XXXVI EHPRG Meeting onMolecular and Low Dimensional Systems under Pressure, 7-11 September 1998,Catania, Italy; II Национальная конференция по применению Рентгеновского,Синхротонного излучений, Нейтронов и Электронов для исследованияматериалов (РСНЭ-99), 23-27 мая 1999г, Москва, Россия; 12th InternationalConference on Solid State Ionics, 06-12 July 1999, Thessaloniki, Greece; XIIРоссийская конференция “Фазовые превращения при высоких давлениях”,13-15 июня 2000, Черноголовка, Россия; 10th conference on Solid State ProtonicConductors, 24-28 September 2000, Montpellier, France; VIII InternationalConference on Inorganic Scintillators and their Use in Scientific and IndustrialApplications (SCINT 2005), 19-23 September 2005, Alushta, Ukraine; 11thEuroConference on the Science and Technology of Ionics, 09 -15 September 2007,Batz-sur-Mer, France; 11-й Международный симпозиум «Упорядочение вМинералах и Сплавах», 10-15 сентября 2008г., Ростов-на Дону, Россия; XIXКонференция по Фундаментальной Атомной Спектроскопии 22-29 июня2009г., Архангельск-Соловецкие острова, Россия; 12-й Международныйсимпозиум ОМА-2009 “Упорядочение в металлах и сплавах”, 10-16 сентября,2009г., г.Ростов-на-Дону, Россия; 26th European crystallography meeting(ECM26),29.08-02.10конференция2010,«РентгеновскоеDarmstadt,Germany;СинхротонноеVIIIизлучение.НациональнаяНейтроныиЭлектроны для исследования наносистем и материалов.
Нано-Био-ИнфоКогнитивные технологии». (РСНЭ-НБИК 2011), 14-18 ноября 2011г., Москва,13Россия; XXII Congress and General Assembly International Union ofCrystallography, 22-30 August 2011, Madrid, Spain; 10th InternationalSymposium on Ceramic Materials and Components for Energy and EnvironmentalApplications, 20-23 May 2012, Dresden, Germany.Структура и объём диссертацииДиссертация содержит введение, 7 глав, выводы и список библиографии (249ссылок).
Материал изложен на 327 страницах и сопровождается 107рисунками и 4 таблицами. В каждой главе своя нумерация рисунков, формули таблиц.Краткое содержание диссертацииВо Введении даётся общая характеристика работы, сформулированызадачи работы, обоснована актуальность исследований, описана новизнаполученных результатов и приводится информация об апробации основныхрезультатов работы. По данной диссертационной работе опубликовано 39статей в отечественных и зарубежных реферируемых научных журналах иполучено одно авторское свидетельство. Список публикаций представлен вконце автореферата.Глава1посвященарассмотрениюиспользованныхавторомэкспериментальных методов и установок. Дается описание гидростатическихкамер высокого давления конусного типа для ДТА измерений и измеренийионной проводимости, квазигидростатических камер типа "тороид" дляпроведения термобарических закалок образцов льда, закиси меди иредкоземельныхмолибдатов.Описанаустановкадляпроведенияпьезометрических измерений суперпротонных проводников, разборнаякамера для получения аморфного льда высокой плотности и камеры салмазныминаковальнямиструктурных исследований.дляпроведенияподдавлением"insitu"14Приводится описание ряда методов и установок, используемых приизучениифизическиххарактеристикстабильныхиметастабильных(полученных закалкой после термобарических воздействий) образцов приатмосферном давлении.
Это:• импедансные исследования диэлектрических материалов (данныйметод также использовался при высоких давлениях);• калориметрические (DSC) и дилатометрические методы;• рентгеноструктурные методы;• метод электронной микроскопии;• методы дифракции и неупругого рассеяния нейтронов;• методы оптической спектроскопии.Для каждой из методик кратко дается описание образцов, на которыхпроводились измерения.В главе 2 излагаются результаты исследований по воздействиюдавления на фазовые переходы в суперпротонных кристаллах типа MeHAO4,где Me= Cs, NH4, Rb; A=S, Se. В начале главы дается литературный обзор поистории открытия и основным этапам изучения суперпротонных фаз этихсоединений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
