Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОГЛБМЫ. В настоящее время одной из важнейших задач физики твердого тела являются исследования высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), как фундаментального явленая природы. Это связано с тем, что ВТСП материалы технологичнее тугоплавких ниобатов, а которых наблюдались наивысшие критические температуры перехода в сверхпроводящее состояние (Тс) до открытия ВТСП, и имеют более высокие Тс. Интерес к ВТСП также вызван ясключигельгшмн потенциальными возможностями их практического применения, число которых экспоненциально нарастает с открытием все носых ВТСП материалов и их свойств.
К настоящему сременн известно пять ося'зекьіх классов ВТСП. Все зтл соединения имеют перовскіггоііодобігуїо структуру, дефектную по кислороду. Наличие большого числа кислородных вакансий к Еозмохтость упорядочения последних в структуре определяет для болышшэтвд ЗТСП их злектрсфизпче-сгаїе СЕОйсТЕа.
На электрофизические свойства ВТСП материалов также влияют и условия их синтеза при высоких температурах. Поэтому изучение термодинамических и кинетических характеристик кислородного обмена в ВТСП материалах, а такхсе фазовых равновесий в шіфоксії 'лнтеґ.валг температур и парциальных давлений кислорода (Рог) имеет первостепенное значение для получения кспа-мическях матерпзлоз н ялслок с хорошими рабочими характеристиками.
Кроме того, изучение "дшетпчесгскх загаиомерностей, характеризующих процессы взаимодейспия ЬТСП с кислородом имеет Баченеє значение для оп-ттгазацш режимов х:гмико-герм.Тізс:х'ГІ обработки, обеспечивающей1 получение необходимей совокупности сьсГгста сгаротроподнитса, а также для прогнозирования терісгіїсгг.2 устойчивости нгіззкяяа о разлтгчпыл условиях жс-пдуатаїпи.
Как івеєстпо, саойстза слсо'готгкг.ерітуркіїх сверхпроводников типа ) 2 "S (RBaiCujO^-x (G":Y, P33)>, капота! саку зсзі:сїкпость их перехода а еаерхітри-зодшгке систо'агиг, сущостЕггшо зависят от так назыпагмего. несгахиоиеіриче-croro «іікте-лзоУіровгігарго», плі! «слгЗосатзанкого» кислорода, содержание которого С-> обычно находится з интервале G Так устанойтеко, что ВТСП состага ГіВз:Си30й»х (R=V, РЗЭ) каракгеризу-ется високими значениями Тс лишь з том случае, когда содержание кислорода в ннх максимально (X=t). Зто достигается а результате шгтаитемперагурмого (400-450) окислительного отшіга. Однако до сих пор усдозия его проведения выбирают эмпирически, tax так протекающие при этом даффуїяснньїе процессы изучены явно недостаточно, а имеющиеся сведения проттюречнвы. Объектами исследовании были 'выбраны ВТСП материалы состой RBajCujOd+x (R=Y; Er, bid, Sni) по следующим причинам. На даними моменг подавляющее число работ поегшцепо изучеїм» свойстті VBaiCujCV.t. что не- маловажно при трактозке нами результатов. Более того, УВа2Си30б+х можно ЦЕЛЬ РАБОТЫ - определение термодинамических и кинетических ха разработкаметодишпосгрЬентаиадабішрнондиаграммы состояния на основе анализа экспериментальных юотсрм.абсорбпии кислорода; -экспериментальное исследование вакуумной дегазации УВа2Си30б+х образцов маяомстричзсгоги способом; . - ,' -расчет зависимости.возффшгданюа химической (D) а изотопной [D ) - в рамках модели eScopSicm Ленгапора.опрсдаягны границы для пяти об? -в рамках модели абсорбции Лепгьпора праведен относительный расчет изотермических н изобарических заваишосгей коэффициентов химической (5)иизотогшой(0^даффузшшспородадяяшст«ашУВа2СиіОбіх; "; - обнаружено, что кинетика Еыдедашш кислорода при вакуумной дегазации -показано, что процесс образования кислородных вакансий в ВТСП кера ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается'в том, что получен ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. Основные результаты да физическому экс- перименту я их интерпретация получены автором лично. Теоретическая разработка методики построения кзазиоингряых диаграмм состояния проведена ча.-тгг-mo автором и частично совместно с тучным руководителем и с соавторами АПРОБДТЖЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные положения и результаты дпссестаиионпоп работы долсвхгян я обсуждены на: -II ?ссггублятсг::скс?н мотіфгзеїішпі «ФТТ и новые области её применено;» (Караганда, Казахстан, 1990г.); -Международной научной конференции «Диффузия к дефекта в тв-;р. ;!.>:-< тела?;» (Соердловск, Россия, lS91r.); - Мє'.кдувародкой научной конференции по металлургическим покрытиям -Международной научной конференции по проблемам ВТСП іІСядам -.а. Япония, 1591г.); - Международной научной конференция по границам зерен (Салонннкн. -Международных, конференциях «Хаос п струхтуры в нелинейных с;п.-гемах. Теория и эксперимент» (Караганда, Казахстан, 1997г., 1999г.). ПУБЛІІКАЩЇИ. По материалам диссертации оггублиотгано !6 статей и тезисов докладов. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТЩИИ. ВЫНОСИМЫ В НА ">.\ ЩИТУ: - правомерность применепия уравнения, эквивалентного уравнению изо -вывод о том, что партіє взаимодействия мюкду ебсврбі-гроозшичми лк>-мамн кислорода s керамике- типа 123 пренебрежимо малы и фазовые переход! между тетрагональными и орторомбичеспиаи структурами и сверхструктура' -и обусловлеїш другими ме:яатсмннші взаимодействиями а соапетстзунпшми изменениями электронной подсистемы. - рассчитанные в рамках модели абесрбцші Лентюра яояценгрзцзишныц СТРУГСГУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Дпсесргашояиая работа состоит т введения, четтфех глаз, заключения и списка датируемой литературы. Ояа наложена иа^^страницах, Е5лючгя рисунка, //таблиц пґ^ватерзтурпил ссылок.
рассматривать как модельный объект, на котором целесообразно отрабатывать
новые экспериментальные методики. Интерес к изоморфным фазам
RBaiCujCVx (R=Er, Nd к Sin) вызван тем, что Nd3+, Ег3+ в отличие от Y + обла
дают собственным магнитным моментом, однако это не приводит к исчезнове
нию сверхпроводящих свойств, а в некоторых случаях способствует их улуч
шению. Гак замена иттрия'на неодим приводит к росту критической плотности
тока материалов на основе твердых растворов по сравнению с чистыми фазами,
хотя причина этого еще на установлена. Исследования в этом направлении мо
гут быть успешны лишь в том случае, если детально изучены свойства исход
ных соединений. :', , -'- -..".'- '''-"'.'
рактеристик кислородного обмена в высокотемпературной сверхпроводящей
керамике' типа 13. Для достижения указанной пели решались следующие зада
чи: :' -..''.'; '- .:'.';.' ":";-".. '-:-."' . "-'..''' ':'. '--'-- - '
диффузии от температуры .в от. парциального даатеша кислорода в газовой фа
зе; " "-: ' '''.-.' .>-/''"-''-\'':'.-: ..'.: '.-. /-->;:"-: .-.' ' -
. НАУЧНАЯ НОВИЗНА. разата аішлочаагся б таи, что в ней впервые:. .
* разработана методика"построеацл" фазовых диаграмм Р-Т-Х на основе ис
пользования модели а5сорбщїа:: Лгагаїора,. доученного .із; анализа эксперт
мїіггальшжюотермс5сорб*щщЕЕаіор.одзк2рдміЕаі1;..
ластей квазибинарнба -фгзовой диагра^шк состояния Р-Т-Х, отличающих^
структурами и значениями возщенгршцшлОрорбццоаных центров;.
YBazCujOu+x таблеток характеризуется двумя последовательными диффузион
ными стадиями; '.'.'*-'''. -'
мике подтверждает теорию А. А. Абрикосова. '- .
ные результаты позволяют понять характер взаимодействия кислорода с кера
микой, а также рассчитать.фазовую диаграмму ВТСП соединений типа 123.
Знание коэффициентов диффузии кислорода дает возможность оптимизировать
условия окислительного отжига образцов с различной керамической структу
рой. "... ". -
и тонким пленхам (Сан-Дпего, США., 1991г.);
Греция, 1992г.);
термы адсорбции Лонгмюра, для описания экспериментальных изотерм аб
сорбции кислорода керамикой RBaiCujOe.x (R—У, Nd, Sm, Ег) в широком ин
тервале температур(600-1200 К), давлепкй (10-Ш3 Па) и значений параметра X
(0,2<Х<1), в которых реализуются несколько тетрагональных я ортсромбичс-
ских ссерхструктур.
(при различных температурах) и температурные (при различных дзалешиш
зависимости коэффициентов гоотопной и химической диффузия, которые удов
летворительно согласуются с экспериментальными данными.Похожие диссертации на Термодинамические и кинетические характеристики кислородного обмена в высокотемпературной сверхпроводящей керамике типа 123
