Кристалічна структура, термічне розширення та фазові перетворення функціональних матеріалів на основі алюмінатів неодиму та самарію
Електронний науковий архів Науково-технічної бібліотеки Національного університету "Львівська політехніка"
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Кристалічна структура, термічне розширення та фазові перетворення функціональних матеріалів на основі алюмінатів неодиму та самарію
Кристаллическая структура, термическое расширение и фазовые превращения функциональных материалов на основе алюминатов неодима и самария Crystal structure, thermal expantion and phase transitions of functional materials based on neodymium and samarium aluminates |
|
| Creator |
Огонь, Наталія Анатоліївна
|
|
| Subject |
змішані алюмінати РЗЕ
перовскит твердий розчин кристалічна структура фазовий перехід термічне розширення фазова діаграма смешанные алюминаты РЗЕ перовскит твердый раствор кристаллическая структура фазовый переход термическое расширение фазовая диаграмма mixed rare earth aluminates perovskite solid solution crystal structure phase transition thermal expansion phase diagram |
|
| Description |
Дисертація присвячена експериментальному дослідженню впливу катіонного заміщення на параметри кристалічної структури, температуру фазових переходів та термічне розширення твердих розчинів на основі алюмінатів неодиму та самарію як потенційних підкладкових матеріалів для епітаксії. В роботі проаналізовані та систематизовані літературні дані по дослідженню структури та термічного розширення алюмінатів РЗЕ зі структурою перовскиту. Досліджені області гомогенності та кристалічні структури твердих розчинів в псевдобінарних системах NdAlO3–RAlO3 та SmAlO3–RAlO3 (R=Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho), а також у споріднених системах галатів РЗЕ. Проведено аналіз залежностей параметрів елементарних комірок твердих розчинів та міжатомних віддалей від вмісту рідкісноземельного елементу. Методами термічного аналізу та in situ високотемпературної рентгенівської дифракції з використанням синхротронного випромінювання визначені температури фазових переходів 1-го роду та встановлені параметри кристалічної структури усіх високотемпературних модифікацій твердих розчинів Nd1-xRxAlO3 та Sm1-RxAlO3 в діапазоні температур 298–1123 К, на основі яких визначені відповідні значення коефіцієнтів термічного розширення. Проведено порівняння систем алюмінатів РЗЕ із спорідненими системами галатів РЗЕ. Побудовано діаграми стану систем NdAlO3–RAlO3 (R=Eu–Dy) та SmAlO3–RAlO3 (R=Eu, Gd). Диссертация посвящена экспериментальному исследованию влияния катионного замещения на параметры кристаллической структуры, температуру фазовых превращений и тепловое расширение твердых растворов на основе алюминатов неодима и самария как потенциальных подложечных материалов для эпитаксии. В роботе проанализированы и систематизированы литературные данные по исследованию структуры и теплового расширения алюминатов РЗЭ со структурой перовскита. Исследованы области гомогенности, а также кристаллические структуры твердых растворов в псевдобинарных системах NdAlO3–RAlO3 и SmAlO3–RAlO3 (R=Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho), а также в родственных системах галлатов РЗЭ. Проведен анализ зависимостей параметров элементарных ячеек твердых растворов и междуатомных расстояний от содержания редкоземельного элемента. Методами термического анализа и in situ высокотемпературной рентгеновской дифракции с использованием синхротронного излучения определены температуры фазовых переходов 1-го рода. Установлены параметры кристаллической структуры всех высокотемпературных модификаций твердых растворов Nd1-xRxAlO3 и Sm1- xRxAlO3 в диапазоне температур 298–1123 К, на основе которых рассчитаны соответствующие значения коеффициэнтов теплового расширения. Проведено сравнение систем алюминатов РЗЕ с родственными системами галатов РЗЕ. Построены диаграммы состояния систем NdAlO3–RAlO3 (R=Eu–Dy) и SmAlO3–RAlO3 (R=Eu, Gd). This work is devoted to investigation of the influence of cation substitution on the crystal structure parameters, temperature of phase transition and thermal expansion of solid solutions based on neodymium and samarium aluminates as potential substrate materials for epitaxy. The existence ranges and crystal structure of Nd1-xRxAlO3 and Sm1-xRxAlO3 solid solutions formed in the NdAlO3–RAlO3 and SmAlO3–RAlO3 (R=Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho) pseudobinary systems were established. Depending on x two kinds of solid solutions one with rhombohedral (SG R3 с) and one with orthorhombic (SG Pbmn) crystal two perovskite phases exist in the NdAlO3-based systems. Continuous solid solutions Sm1-xRxAlO3 with orthorhombic perovskite structure (SG Pbnm) has been found in SmAlO3–RAlO3 systems. It was shown that change of cell parameters in orthorhombic solid solutions is strongly anisotropic (a and c parameters decrease and b parameter increase with increasing R-component content). The unit cell volume decreases monotonically with the increasing content of R-element according with the Vehard‟s rule. Due to the phenomena of the lattice parameters crossover discovered in orthorhombic solid solutions Nd1-xRxAlO3 and Sm1-xRxAlO3 the formation of metrically tetragonal and cubic structures are observed. First-order structural phase transitions Pbnm↔R3 с have been detected in the NdAlO3–RAlO3 and SmAlO3–RAlO3 systems by arbitrary methods of in situ Xray synchrotron powder diffraction and thermal analysis. It was found that the temperature of these transitions increase with decreasing ionic radius of the Rcomponent. Empirical relations between the lattice parameters and average ionic radii of R-elements in Nd1-xRxAlO3 and Sm1-xRxAlO3 solid solutions have been derived. Crystal structure parameters of all high-temperature modifications of solid solutions Nd1-xRxAlO3 and Sm1-xRxAlO3 in the temperature range of 298-1123 K are defined. Based on them the thermal expansion coefficients in different crystallographic directions as well as average TEC‟s were calculated. The melting temperatures of the selected Nd1-xTbxAlO3 and Nd1-xTbxAlO3 mixed aluminates have been established. Based on the results obtained, the phase diagrams of the pseudobinary systems NdAlO3–RAlO3 (R=Eu, Gd, Tb, Dy) and SmAlO3–RAlO3 (R = Eu, Gd) have been constructed. |
|
| Date |
2014-09-22T11:22:10Z
2014-09-22T11:22:10Z 2014 |
|
| Type |
Autoreferat
|
|
| Identifier |
Огонь Н. А. Кристалічна структура, термічне розширення та фазові перетворення функціональних матеріалів на основі алюмінатів неодиму та самарію : автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук : 01.04.07 – фізика твердого тіла / Наталія Анатоліївна Огонь ; Національний університет «Львівська політехніка». - 2014. - 23 с.
http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/24468 |
|
| Language |
ua
|
|
| Publisher |
Національний університет "Львівська політехніка"
|
|