Синтез і властивості високотемпературних надпровідних матеріалів з рідкісноземельними металами в різних ступенях окиснення - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукНауковий керівник: доктор хімічних наук, професор Неділько Сергій Андрійович Київський національний університет імені Тараса Шевченка професор кафедри неорганічної хімії Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор Присяжний Віталій Демянович директор Міжвідомчого електрохімічного відділення НАН України, м.Київ кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Вюнов Олег Іванович Інститут загальної та неорганічної хімії імені В.І. Захист відбудеться 31 березня 2008 р. о 16 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м.Передбачається, що ця сполука є більш стійкою до кисневого обміну з середовищем та хімічної деградації і, на відміну від Y123, вміст кисню в цій фазі практично не змінюється з часом. Відомо, що Ln123 матеріали, одержані при високому парціальному тиску кисню, характеризуються низькими критичними температурами (70-80 К) внаслідок розупорядкування катіонів лантаноїду та барію, що супроводжується гетерогенізацією Ln123 з утворенням твердих розчинів. Тому встановлення впливу особливостей будови, складу та кисневої нестехіометрії на температуру переходу в надпровідний стан дозволять одержати нові дані, необхідні не тілльки для розуміння природи та механізмів високотемпературної надпровідності, а також для визначення способів покращення параметрів оксидних ВТНП-матеріалів. Дисертаційну роботу виконано в рамках наукового напрямку кафедри неорганічної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка у відповідності з координаційними планами програм досліджень по держбюджетних тематиках “Оксидні матеріали з особливими електрофізичними властивостями” (№ 0101U001160), “Вплив складу, структури та методів одержання на властивості оксидних керамічних та монокристалічних матеріалів” (№ 0106U005892). Для досягнення мети роботи нами були поставлені такі задачі: синтезувати зразки складу LNBA2Cu3Ox (Ln: Y, Eu, Er), Ln1-XRXBA2Cu3Oy (Ln: Y, Eu, Er) (R: Pr, Tb, Ce) (0 ? x ? 0,5), LNBA2Cu4O8 (Ln: Y, Eu, Er), Ln1-XRXBA2Cu4O8 (Ln: Y, Eu, Er) (R : Pr, Tb, Ce) (0 ? x ? 0,5), Y1-XR0.5XBA2 0.5XCU3Oy (R: Pr, Tb, Ce) (0,1 ? x ? 0,5); визначити області гомогенності синтезованих матеріалів; дослідити ВТНП властивості синтезованих зразків; встановити залежності параметрів кристалічної гратки та критичної температури для синтезованих сполук; синтезувати композитні зразки на основі надпровідної кераміки YBA2Cu3O7-д та дослідити вплив композитних добавок на властивості надпровідної кераміки; дослідити вплив композитних добавок на процеси хімічної деградації надпровідної кераміки.Вимірювання критичної температури зразків при температурах нижчих за 77 К проводили індуктивним методом по зміні комплексної магнітної сприйнятливості на частоті 1985 Гц за допомогою фазочутливого нановольтметру “MERA” при швидкості зміни температури 1 К/хв. Співставлення даних просвічуючої електронної мікроскопії та рентгенографічного аналізу дозволяє говорити про те, що склад зразків EUBA2Cu3Oy, YBA2Cu3Oy та ERBA2Cu3Oy відповідає фазі Ln123. Резистивні вимірювання зразків сполук у системах LNBA2Cu3Oy (Ln-Y, Eu, Er) в інтервалі температур 77-300 К показали, що надпровідний перехід при температурі вище 77 К спостерігається для всіх зразків. Резистивні вимірювання зразків сполук у системах Y1-XRXBA2Cu3Oy (R - Pr, Tb, Ce) в інтервалі температур 77-300 К показали, що надпровідний перехід при температурі вище 77 К не спостерігається лише для Y1-XCEXBA2Cu3Oy. Для зразків також були проведені рентгенографічні дослідження, які показали, що область гомогенності для системи Er1-XRXBA2Cu3Oy, де R - Pr складає 0 ? x ? 0,3, для R - Tb - 0 ? x ? 0,2, для R - Ce - 0 ? x ? 0,3.Показано, що для сполук типу LNBA2Cu4O8 (Ln - Y, Eu, Er,) при збільшенні іонного радіусу рідкісноземельного елемента спостерігається зниження критичної температури переходу в надпровідний стан. Для сполук типу LNBA2Cu3Oy (Ln - Y, Eu, Er,) при збільшенні іонного радіусу рідкісноземельного елемента спостерігається зростання критичної температури переходу в надпровідний стан. Показано, що для системи Y1-XRXBA2Cu3Oy межі гомогенності для R - Pr складають 0 ? x ? 0,4, для R - Tb, Ce - 0 ? x ? 0,1; для зразків складу Eu1-XAXBA2Cu3Oy межі гомогенності для R - Pr, Ce складають 0 ? x ? 0,4, для R - Tb - 0 ? x ? 0,3; для зразків складу Er1-XRXBA2Cu3Oy межі гомогенності для R - Pr, Ce складають 0 ? x ? 0,3, для R - Tb - 0 ? x ? 0,2. Встановлено, що для системи Y1-XRXBA2Cu4O8 межі гомогенності для R - Pr, Tb складають 0 ? x ? 0,3, для R - Ce - 0 ? x ? 0,2; для зразків складу Eu1-XRXBA2Cu4O8 межі гомогенності для R - Pr, Tb, Ce складають 0 ? x ? 0,3; для зразків складу Er1-XRXBA2Cu4O8 межі гомогенності для R - Pr складають 0 ? x ? 0,3, для R - Tb, Ce - 0 ? x ? 0,2.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ