Структурні дослідження перовскитоподібних систем в області низькотемпературних фазових перетворень - Автореферат

Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРобота виконана в Фізико-технічному інституті низьких температур ім. Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, Сіренко Валентина Анатоліївна (ФТІНТ ім. Б.І.Вєркіна НАН України, відділ магнітних властивостей і спектроскопії нормальних металів, провідний науковий співробітник). Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор, Фінкель Віталій Олександрович (Національний науковий центр “Харківський фізико-технічний інститут”, начальник лабораторії “Фізичного матеріалознавства функціональних матеріалів”). кандидат фізико-математичних наук, Гуревич Алла Михайлівна (ФТІНТ ім. Захист відбудеться “20” листопада 2007 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 64.175.03 при Фізико-технічному інституті низьких температур ім.Унікальні властивості перовскитоподібних структур (особливо сполук типу ВТНП 1-2-3) багато в чому визначаються складністю їхньої кристалічної побудови та обумовленою цим сильною локальною анізотропією міжатомної взаємодії. Експериментальне дослідження тонких ефектів у поводженні даної термодинамічної характеристики, наприклад таких як немонотонне поводження температурних залежностей коефіцієнтів лінійного теплового розширення уздовж різних кристалографічних напрямків, дає важливу інформацію про величину локальної анізотропії міжатомної взаємодії на кожному вузлі. Робота також проводилася в рамках проекту 02.07/00359 (договір № Ф7/394-2001) МОН України "Комплексні фізичні дослідження природи надпровідникового стану в шаруватих системах з різним спектром квазічастинкових збуджень" (№ держ. реєстрації 0102U003098), у рамках молодіжного гранта НАН України "Неоднорідні магнітні стани та ефекти розділення фаз у магнетиках та надпровідниках "(№ держ. реєстрації 0103U008092), у рамках договору № Ф10/50-2005 з МОН України “Механізм виникнення феромагнітного стану в системах зі змішаною валентністю іонів” (№ держ. реєстрації 0106U002562) і рамках договору № М/257-2004 з МОН України “Магнітні та структурні дослідження власних неоднорідних та метастабільних станів у надпровідникових та магнітних матеріалах з сильними електронними кореляціями” (№ держ. реєстрації 0102U003098). Мета дисертаційної роботи полягала в проведенні систематичних досліджень анізотропії температурних залежностей теплового розширення широкого класу сполук з перовскитоподібною структурою істотно нижче температури Дєбая в області низькотемпературних фазових перетворень. 3. експериментально виявлена кореляція по температурі положень мінімумів і максимумів на температурних залежностях коефіцієнтів лінійного теплового розширення уздовж різних кристалографічних напрямків сполук EUBACUO із заміщенням барію легкими домішками, що служить підтвердженням решіточного (фононного) механізму негативного розширення та доводить визначальний вплив локальної анізотропії міжатомної взаємодії на поводження фононних спектрів таких багатошарових кристалічних структур.Перший розділ “Теплове розширення перовскитоподібних систем”, що носить оглядовий характер, присвячено опису теоретичних і експериментальних аспектів дослідження теплового розширення перовскитоподібних систем. Особлива увага приділена систематизації даних по тепловому розширенню перовскитоподібних структур та зіставленню закономірностей, що спостерігалися, на підставі розвинених уявлень про теплове розширення гетерофазних надпровідних систем. Другий розділ “Методика експерименту” присвячено опису використаних методів експериментального дослідження, проведеного з метою всебічного вивчення анізотропії КТР від температури та від величини магнітного поля перовскитоподібних сполук Eu(Ba1-XREX)2Cu3O7-? (RE=Nd, La), Nd1-XCAXMNO3 (0.08?x?0.12), Nd0.5Sr0.5MNO3. Всі зразки були атестовані при температурі Т = 300 К за допомогою рентгендифракційного аналізу. Для проведення низькотемпературного експерименту використовувався дифрактометр ДРОН-2.0, на який встановлювався малогабаритний кріостат проточного типу оригінальної конструкції, призначений для дослідження рентгенівських спектрів переважно порошкових матеріалів в інтервалі температур від 4.2 До до 300 К (рис.Основні результати роботи можна сформулювати таким чином: 1. проведено огляд результатів експериментальних та теоретичних досліджень термічного розширення сполук із перовскітоподібною структурою типу високотемпературних надпровідників, механізмів анізотропії теплового розширення та їхніх зв?язків із особливостями фізичних характеристик досліджених матеріалів поблизу низькотемпературних фазових перетворень; 2. вперше методами низькотемпературної рентгенівської та нейтронної дифрактометрії здійснено цілеспрямоване систематичне дослідження анізотропії температурних залежностей параметрів решітки та лінійних коефіцієнтів теплового розширення великого обсягу багатошарових сполук систем EUBACUO, NDCAMNO, NDSRMNO з перовскітоподібною структурою в інтервалі температур

Основний зміст роботи