Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в науке и технике все большее внимание уделяется процессам химического осаждения пленок и покрытий из газовой фазы. Наибольший интерес сейчас представляют оксидные покрытия. Это прежде всего связано с недавним открытием явления высокотемпературной сверхпроводимости, которой обладают многокомпонентные оксидные системы. Основное внимание в научной литературе уделяется керамикам на основе меди, иттрия и бария с различными промежуточными буферными к подложке слоями. Для оптимизации условий осаждения пленок и целенаправленного регулирования их свойств необходимо иметь сведения об особенностях термического поведения исходных соединений и процессах их распада.
В качестве исходных веществ для роста пленок методом химического осаждения из газовой фазы обычно используют З-Дикетонаты металлов или их производные. Большинство данных о термических свойствах этих соединений получено для конденсированной фазы или относятся к исследованиям термического разложения паров Р-дике-тонатов металлов в замкнутом объеме, в условиях, когда высока вероятность протекания вторичных реакций. Это может приводить к некорректным выводам о процессах термораспада.
Поскольку такие практически значимые свойства р-дикетонатов металлов, как летучесть, термостабйльность в конденсированном и газообразном состояниях, характер термического разложения, существенно зависят от природы заместителей R1 и R2 в лиганде, его строения, природы атомов хелатирующего узла и атома металла, детальное изучение свойств данного класса соединений является важной задачей физической химии.
Цель работы состоит в экспериментальном исследовании термического поведения паров р-дикетонатов металлов в зависимости от природы металла и заместителей в лиганде на примере дипивалоилметана-тов меди, иттрия и бария, а также комплексов рутения, циркония, алюминия, скандия, магния и гафния с различными р-дикетонами.
При этом решались следующие задачи:
исследование термической стабильности паров дипивалоилметана-тов меди, иттрия и бария, комплексов рутения, циркония, алюминия и скандия с различными р-дикетонами;
изучение газообразных продуктов термораспада дипивалоилметана-тов меди, иттрия и бария, а также комплексов рутения, циркония,
алюминия и скандия с различными p-дикєтонами, и зависимости их состава от реакционной газовой среды;
изучение путей термораспада газообразных р-дикетонатов метгялоз в приближении изолированных молекул;
исследование пленок ZrC>2, полученных методом CVD, и сопоставление результатов анализа твердых продуктов с данными о составе газообразных продуктов термолиза исходного Zr(tfa),j.
Научная носизна. Впервые изучено термическое поведение паров дипивалоилметакатов меди, иттрия и бария, трифторацетилацетонатов рутения и циркония, ацетилацетонатов рутения л скандия в вакууме, в присутствии кислорода и в присутстгтж водорода. Получены качественно новые сведения о термсраспада парса ацетилацетоната алюминия.
На основе данных о составе газообразных продуктов термолиза комплексов установлены ранее не описанные в литературе пути термораспада р-дикетснатов металлов. Показано, что данные пути является общим для термсраспада паров р-дикетснатоз металлов, образующих оксиды в конденсированной фазе.
Обобщены данные о путях термораспада паров р-дикетснатов металлов.
Практическая значимость. Продемонстрированные в работе методологические приемы выбора условий осаждения пленок оксидов металлов при термолизе р-дикетонаюз металлов позволяют существенно упростить выбор условий осаждения. Выявленные закономерности термического поведения р-дикетонатов Металлов могут быть полезны для развития теоретических представлений в координационной и физической химии.
Полученные результаты были использованы в Лаборатории галоидных соединений благородных металлов ИНХ СО РАН при разработке условий синтеза высокотемпературных сверхпроводящих пленок на основе оксидов иттрия, бария и меди, а также для получения пленок R11O2, Zr02, АІгОз-
На защиту выносятся:
методика автоматизированного масс-спектрометрического эксперимента по изучению термораспада паров летучих соединений на нагретой поверхности;
результаты исследования термической стабильности паров р-дикетонатов меди, иттрия, бария, рутения, циркония, алюминия, скандия, магния и гафния в вакууме, в присутствии кислорода и в присутствии водо-
рода;
- данные о газообразных продуктах термсраспадг и результаты из
учения путей термсраспада парез р-діжатонатсз металлов а приближе-
1Ї*І*Ї ІЇСО.ТГГООЗТ.^І-ІЬІХ МОЛлуР7Л"
- дімньїе не осгхедзнию ігленсг. ZrG2 в различных условиях.
Ргбог- 2ї-г«ол:"на в соотеэтст^ки с планами НИР ИНХ СО РАН "Изучс?.:іо- :і:г.іСґ.:.і простих и комплексных летучих соединений", номер гссрегпстрации Кг016С01С5234 к "Коеьіє материалы :ї е-жєсте-і - основа создгння :-:озсго поколегл^і тєхн:-г_сї, технологій. Схятез її исследование с~с";стз н ітрс.'.'єсссз рас'лаг::енкя лггучїіх метгллосргаккчесхкх создане-нггї кж нсхсдшіу. материалов для получения покрытий'' Шкфр 10.і.5.4.
.'~;»гу-г--я р"?зтгт. Материалы диссертации дсдлздьхегі/жсь на X ііс;сс.:;2>:см ссзещзкии "Физические .методы в косрдинацксі-лой химии" r. I-fe-ir::*es, 1993г.; на VI Всесоюзном ссзеш.гиии "Пршяпешге металло-c-\m:-l-:4cc:
'І.убт'- :: — по ргботе. По темз диссертации опубликовано 4 статьи it J тез:--.'"- д".:Счгдоз.
Or; - -.- ~;э к ofeeM р?бот?г. Диссертация состоит из введения, четырех глгг; с :'_;,-: нызедов и изложена на 140 страницах машинописного текста, ; "..Ю'-пя 4/ рі-гсукков, 3 таблицы к список литературы (127 ссылок).
