Диссертация (1144226)
Текст из файла
СодержаниеСодержание ...................................................................................................................... 2Список условных обозначений ...................................................................................... 4Введение ........................................................................................................................... 5Глава 1. Изготовление и подготовка образцов........................................................... 111.1 Экспериментальные методы ............................................................................... 111.2 Изготовление магнитных стекол для изученных НКМ методоминдукционной плавки ................................................................................................
231.3 Подготовка и тестирование образцов. Изготовление НКМ на основемагнитных и немагнитных ЩБС .............................................................................. 341.3.1 НКМ на основе немагнитных ЩБС, содержащие нитрат калия .............. 351.3.2 НКМ, содержащие калий-аммоний дигидрофосфат ................................. 36Глава 2 Характеризация исследованных образцов ....................................................
382.1 Структурные исследования одноосных сегнетоэлектриков релаксоровсемейства SBN............................................................................................................ 382.2 Свойства, структурные особенности и фазовые переходы лантанстронциевых манганитов ..........................................................................................
422.3 Свойства материалов, использованных для создания НКМ на основепористых магнитных и немагнитных ЩБС матриц ............................................... 462.3.1 Сегнетоэлектрические кристаллы KDP, антисегнетоэлектрик ADP и ихтвердые растворы ................................................................................................... 462.3.2 Нитрат калия в массивном состоянии и в условиях ограниченнойгеометрии ................................................................................................................ 49Глава 3 Исследования диффузного рассеяния в монокристалле SBN60 прикомнатной температуре ................................................................................................
512Глава4ТемпературнаязависимостьнамагниченностимультиферроиковLa0,875Sr0,125MnO3 и La0,93Sr0,07MnO3 ............................................................................. 62Глава 5. Магнитные и немагнитные НКМ на основе макропористых ЩБС,содержащие твердые растворы (1-x)KH2PO4 – (x)(NH4)H2PO4 ................................
685.1 НКМ на основе магнитных макропористых ЩБС, содержащие чистыйKH2PO4 ........................................................................................................................ 685.2 НКМ на основе немагнитных макропористых ЩБС, содержащие твердыерастворы (1-x)KH2PO4 – (x)(NH4)H2PO4 при х = 0, 5 и 15% .................................. 725.3 НКМ на основе магнитных макропористых ЩБС, содержащие твердыерастворы (1-x)KH2PO4 – (x)(NH4)H2PO4 при х = 0, 5 и 15% их сравнение снемагнитными аналогами .........................................................................................
75Глава 6. НКМ на основе немагнитных ЩБС, содержащие внедренныенаночастицы KNO3........................................................................................................ 79Заключение .................................................................................................................... 86Список цитируемой литературы .................................................................................. 903Список условных обозначенийFe20MAP – макропористые магнитные стекла со средним диаметром пор50(5) нмFe20MAP+KDP – НКМ на основе макропористых магнитных стекол,содержащие KH2PO4FH / FC – field heating / field cooling, режимы нагрева / охлаждения в полеKDP-ADP, KADP – (1-x)KH2PO4 – (x)(NH4)H2PO4, твердый раствор калийаммоний дигидрофосфат(KNO3 + PG7)sol и (KNO3 + PG46)sol – НКМ на основе немагнитных пористыхстекол со средним диаметром пор 7 и 46 нм соответственно, содержащиевнедренный из раствора KNO3(KNO3 + PG7)melt и (KNO3 + PG46)melt – НКМ на основе немагнитныхпористых стекол со средним диаметром пор 7 и 46 нм соответственно,содержащие внедренный из раствора KNO3LUH – Leibniz Universitat HannoverPG – пористые стеклаPG7 – пористые матрицы из немагнитного ЩБС со средним диаметром пор 7нмPG46 – пористые матрицы из немагнитного ЩБС со средним диаметром пор46 нмRT – комнатная температураSBNx – SrxBa1−xNb2O6TDS – термодиффузное рассяниеНКМ – нанокомпозитные материалыСИ – синхротронное излучениеСЭМ – сканирующая электронная микроскопияЩБС – щелочно-боросиликатные стеклаХНФ – химически нестабильная натриево- боросиликатная фаза4ВведениеАктуальность.
В последние годы интенсивное развитие нанотехнологийпривело к резкому росту интереса к исследованиюнанонеоднородныхмультифункциональных материалов, демонстрирующих уникальные свойства,как-то: колоссальное магнитосопротивление, чрезвычайно высокие значениядиэлектрическойпроницаемости,пироэлектрических,электро-магнитоемкостногоиэффекта,нелинейно-оптическихпьезо-,характеристик,суперионные свойства, высокая каталитическая способность и т.п. Такимобразом,исследованиемикроскопическихмеханизмов,приводящихквозникновению обозначенных выше макроскопических физических свойств,позволит создать теоретический и экспериментальный базис, необходимый дляпереходакэтапупрогнозируемогосозданияуниверсальныхмультифункциональных материалов.Каждый из исследованных в данной работе материалов принадлежит куказанному типу соединений.
К примеру, La1-xSrxMnO3 (LSMO-х) являетсяматериаломсчрезвычайновысокимизначениямидиэлектрическойпроницаемости (до 107) и магнитоемкостного эффекта (до 105%), причем уже прикомнатной температуре [1]. Кроме того кристаллы LSMO стали модельнымобъектом для исследований колоссального магнитосопротивления [2]. Однако,несмотрянаобширнуюсферупримененияизначительныйобъемэкспериментальной информации, вопрос о типе фазовых переходов и о величинахмагнитных моментов в данных соединениях оставался открытым.Всвоюочередь,релаксорныесегнетоэлектрики,и,вчастности,SrxBa1−xNb2O6 (SBN-x) являются принципиально неоднородными системами сисходно разупорядоченной структурой. В отличие от обычных однородныхсегнетоэлектриков фазовый переход и аномалии свойств релаксоров значительноразмытывширокойобластитемператур(областьКюри),азначениядиэлектрических, пьезо-, пироэлектрических, электро- и нелинейно-оптических5характеристик чрезвычайно высоки и слабо зависят от температуры в областипрактического применения (в районе комнатной температуры).Нарядусэтимиматериаламизначительноевниманиеуделяетсянанокомпозитным материалам (НКМ), которые являются одним из наиболееинтересных и перспективных, с точки зрения применения, объектов.
В даннойработе речь идет о диэлектриках (сегнетоэлектриках), внедренных в пористыематрицы с разветвленной системой сквозных пор, в частности на основемагнитных и немагнитных пористых щелочно-боросиликатных стекол (ЩБС). Внастоящее время пористые матрицы на основе щелочно-боросиликатных стекол(ЩБС) с магнитными свойствами и без таковых нашли применение во многихобластях медицины [3], биологии [4], электронике [5] и т.д.
Главная причинастоль широкой области применений – это возможность изготовления ЩБС сконтролируемым нанометровым диаметром пор, в которые можно вводитьразличные материалы.Существует три метода изготовления стекол с магнитными свойствами:плавлениеввысокотемпературномплатиновомтиглеспостоянныммеханическим перемешиванием [6], золь-гель метод [7] и синтез магнитныхчастиц непосредственно в порах матрицы [8]. Основными недостатками этихметодов являются невозможность получить большой объем магнитных ЩБС, атакже высокая стоимость данного процесса.НКМнаосновемагнитныхинемагнитныхпористыхщелочно-боросиликатных стекол (ЩБС), содержащие как твердые растворы (1-x)KH2PO4 –(x)(NH4)H2PO4 (KDP-ADP, KАDP), так и дигидрофосфат калия в чистом виде,представляют большой интерес не только с точки зрения фундаментальной наукиисследований, но и для практического применения.
Это является следствиемнескольких факторов. Во-первых, это наличие богатой фазовой диаграммыхорошо изученного массивного твердого раствора KАDP, которая включаетсегнетоэлектрическое, антисегнетоэлектрическое и параэлектрическое состояния,а также состояние дипольного стекла. Во-вторых, кристаллы KDP находятширокое применение в частотных преобразователей лазеров и электрооптической6модуляции благодаря хорошим электрооптическим характеристикам и высокомупорогу повреждения лазерным излучением [9, 10, 11], а сам процесс выращиваниядостаточно больших и отличного оптического качества кристаллов чистого KDPпрост.
И, наконец, в-третьих, несмотря на то, что кристаллы KDP и ADPпринадлежат к одному семейству и имеют близкий химический состав,барический эффект в KDP более ярко выражен, нежели в ADP, при этомтемпературные зависимости объемных коэффициентов теплового расширениясущественно различны, а их значения отличаются на порядок.Целью диссертационной работы было получение информации обособенностяхфазовыхмультифункциональныхмодификациисостоянийивнутреннейнанонеоднородныхмакроскопическихорганизацииматериалов,физическихсвойствврядаприводящихксегнетоэлектрикерелаксоре Sr0,6Ba0,4Nb2O6 (SBN-60), мультиферроиках состава La0,875Sr0,125MnO3(LSMO-0,125) и La0,93Sr0,07MnO3 (LSMO-0,07) и нанокомпозитных материалах наоснове пористыхдиэлектрическихматриц(иихмагнитныханалогов),содержащих твердые растворы (1-x)KH2PO4 – (x)(NH4)H2PO4 (x=0-0.15) исегнетоэлектрикKNO3,атакжеразработкаиоптимизациятехнологииизготовления магнитных железосодержащих ЩБС методом индукционной плавкимагнитных стекол, необходимых для изготовления нанокомпозитных материаловна их основе.Основные задачи работы:1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
