Введение к работе
Актуальность темы. Открытие высокотемпературной сверхпроводимости вызвало необычайный рост исследований, связанных с проблемами физики и химии сверхпроводников. Столь же интенсивно идут поиски практического применения сверхпроводников в различных устройствах электроники и электротехники, работающих при температуре кипения адского азота. Заметнее место среди этих исследований занимает изучение строения сверхпроводников дифракционном методами. Однако подавляющее большинство структурных исследований выполняется на порошках, что в силу ограниченности экспериментальных данных не позволяет достаточно полію изучать такие детали строения сверхпроводников, как модуляционные смещения атомов, разупорядэчение и неполная заселенность кристаллографических позиций в структуре.
Хотя структурные исследования высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) на монокристаллах ведутся широким фронтом во многих странах, существенные экспериментальные трудности, езязанные как с особенностями строения монокристаллов ЕТСП, так и с методическими сложностями структурного эксперимента на таких соединениях, ограничивают прогресс в этой области и далеко не вес кристаллические структура ВТСП определены о достаточной точностью и полнотой. Актуальность структурных исследований ЕІСП на монокристаллах очевидна, поскольку такие исследования способствуют установлению корреляций меаду структурой и егерхярозодяаимй свойствами. Еахоядение таких корреляций необходимо как для целенаправленного синтеза новых сверхпроводников, так и для развития' теоретических представлений о механизм'} сверхпроводимости в оксидных системах.
Целью настоящей работы явилось развитие методики дифракционного рентгеноструктурисго анализа монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников, овределмшг струїгтурних параметров ряда кунратоЕ в оксидных системах R-Ba-Cu (I? - Y, 6d, Ей) и Bi-Sr-Ca-Cu, выявление особенностей их строения и установление корре.ляций между этими особенностями и сверхпроводящим! свойствами.
Научная новизна и практическая значимость. Получены новые данные о строении высокотемпературных сверхпроводников. Впервые определена структура нового высокотемпературного сверхпрсводнта Ci^Sr4 CaCu3Cj4+x. Предложен механизм модуляции структур Бі-еверхнроводни-ков ва счет скорредкроваяных по антисегяетээлектркческому типу смещений атомов з слоях ВЮ этих соединений. Расширены представ чения о процессах дийузии и миграция атомов кислорода в процессе отжигов з структуре YBaCu306+x, а таете определены места локализации примесных атомов А1 в структурах RBagCugOg.^ (R - Y, 6d, Ей). Найдены
корреляции мевду структурными параметрами YBagCugOg.,^ и сверхпроводящими свойствами этих соединений. Еа основе предложенной перко-ляционной ыодели для ряда высокотемпературных сверхпроводников выявлена корреляция между реализацией в их структуре бесконечного перколяционного кластера и наличием у них сверхпроводящих свойств.
излученные в работе структурные характеристики нового высокотемпературного сверхпроводника Bi^Sr^CaCugOj^. а таюю уточненные структурные параметры сверхпроводников Bi^rgCaCuoQg+jj, RBagCiigOg.,^ представляют интерес для развития теоретических~моде-дей сверхпроводимости. Выявленные корреляции могут быть использованы для прогноза и поиска новых сверхпроводящих составов и дают необходимую информации для анализа взаимосвязей ыезду особенностями строения и физическими свойствами ВІСП- соединения.
Основные защищаемые положения.
-
Результаты рентгенсструктурных исследований медь-дефицитных и легированных AI соединений BBagCu^g^ (R - Y. (3d, Ей).
-
Уточненная в прибдиаении соразмерной сверхъячейки модулированная структура BjgSr2CaCu20s+x и корреляция модуляционных смещений атомов.
-
Строение нового высокотемпературного сверхпроводника Bi^Sr^CaCug
-
Корреляция между наличием сверхпроводимости и дефектностью кристаллической реветки типа вакансий и замещений в ряде перовскито-падобвых купратов.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались на I Всесоюзной совещании по физикохимия и технологии высокотемпературных сверхпроводящих материалов (Мэсква. 1988), XIV Менделеевском емале по общей и прикладной химии (Ташкент, 1989), И Всесоюзном совещании по высокотемпературной сверхпроводимости (Киев, 1939), Федоровских сессиях Шнерадогического общества РАН (Лэнинград, 1989, 1990), VI Совещании по кристаллохимии неорганических и координационных соединении (Львов, 1992), III Сессии по проблемам прикладной кристаллохимии (Санкт-Пгтербург, 1993).
Основные результаты диссертации изложены в 14 публикациях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка юстированной литературы и содержит 140 страниц мапииопионого текста, 23 табливд и 37 рисунков. Список литературы состоит из ЗБЗ наименований. СОДЕРЖАНИИ РАБОТЫ.
