Введение к работе
" Актуальності, темы. После открытия Беднорием в Мюллером
высокотемпературной сверхпроводимости в 1986 г. у соединений с
перовскитоподобной структурой были развернуты широкомасштабные
исследования по поиску новых высокотемпературных сверхпроводящих
материалов (ВТСП). Активная конкуренция химиков во всем мире
позволила за сравнительно короткий срок найти более 40 химически или
. структурно различных типов ВТСП, причем большинство из них
представляют собой сложные оксиды меди с перовскитоподобной
структурой. Каждый новый сверхпроводник обладает уникальным
набором физико-химических свойств, обуславливающим область его
применения. Существенным для выяснения природы
высокотемпературной сверхпроводимости является также создание материалов с возможно более простой, наименее искаженное структурой.
Цель работы: направленный синтез новых ртутьсодержаших
сложных оксидов меди, являющихся потенциальными
сверхпроводниками; установление закономерностей их образования; определение кристаллических структур этих соединений: изучение их резистивных и магнитных свойств.
Научная новизна работы. Разработаны два метода синтеза, сложных оксидов ртути. Синтезирован новый гомологический ряд Н«-содержаших сложных оксидов меди HgBa2Can.]Cun02n+2+s. Показано, что соединения этого ряда- переходят в сверхпроводящее состояние при температурах около 94К, 127К, 133К и 126К при п=1, 2, 3 и 4, соответственно, причем температуры перехода в сверхпроводящее состояние зависят от содержания сверхстехиометрического кислорода в этих соншнениях. По порошковым рентгенографическим и нейтронографичесснм данным определены кристаллические структуры первых трех членов ряда. Реальная структура индивидуальных соединений гомологического ряда изучена методом электронной микроскопии высокого разрешения. Дифракция рентгеновского синхротронного излучения с учетом аномального рассеяния атомами Hg и Си при различных дяанах волн для HgBa2CaCu20ej5. полученного синтезом под высоких давлением, доказала дефицитность этого соединения по ртути. Получены и охарактеризованы соединения HgBcaRCi^Oe+s, где R=La, Nd, Eu, Gd, Dy и Y со структурой, подобной HgBa2CaCu206+s , но не переходящими в сверхпроводящее состояние до I2K. Синтезированы меркураты щелочноземельных и редкоземельны:; металлов состава AHg02 (А=Ва, Sr, Са) и R;Hg04 (.".=La, Nd, Sm, Eu, Gd). Ракіячфроваии
кристаллические структуры этих соединений по данным порошковых рентгенографии и нейтронографии.
Практическая ценность работы. Полученные соединения HgBa2Ca„.]Cu/>znt.2+s с п > 1 обладают на настояшее время рекордными температурами перехода в сверхпроводящее состояние. Установлено, что устойчивость сверхпроводимости в магнитных полях у соединения HgBa2CuC>4+a выше, чем для "П- и Ві-содержашнх ВТСП, что обуславливает его возможное практическое применение. Высшие гомолога серии HgBa2Can.jCun02n+2+i под давлением переходят в сверхпроводящее состояние при температурах около 160К. Относительная простота кристаллических структур соединении гомологического ряда делает их привлекательными в качестве моделей для выяснетк природы высокотемпературной сверхпроводимости. Меркураты щелочноземельных а редкоземельных элементов часто выступают в виде побочных продуктов при синтезе Hg-соаержаших ВТСП, и ренпенографнческие данные по ним уже включены в базу рентгенографических стандартов JCPDS. Структурные данные по синтезированным соединениям могут быть использованы в монографиях, справочниках и курсах лекций но неорганической химии, кристаллохимии и материаловедению.
Ня ^яітшту выносятся: "Данные физико-химического исследования
индивидуальных соединений, резистивные и магнитные свойства Hg-
содержаших сложных. оксидов меди, результаты структурных
исследований . соединений HgBa2Cu04+4, HgBa2CaCu206+*,
HgBa2Eui.;[CaJCu20(w» HgBa^Ci^Os+s, BaHg02, SrHgCh, CaHg02> Nd2Hg04.
ftnpofiamn работы н публикации. Основные результаты работы докладывались на многих всероссийских и международных конференциях: Chem-HTSC (Капіігяуа, 1991), MSU-HTSC II (Moscow, 1991), ХШ European Crystallographic meeting (Trieste, 1992), .VI' совещание по кристаллохимии неорганических и координационных соединений (Львов, 1992), XVI Congress and General Assembly of IUCr (Beijing, 1993), MSU-HTSC Ш (Moscow, 1993), ISTEC (Hiroshima, 1993), ICMAS-93 (Paris, 1993), American Physical Society meeting (Pittsburgh, 1994) и др. По материалам работы опубликовано 10 научных статей.