Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Синтез високотемпературних надпровідних сполук та стабілізація їх властивостей

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
25
Мова: 
Українська
Оцінка: 

надпровідною та полімерною фазами. 

Процеси хімічної деградації досліджували при різних умовах дії води та водяної пари. Результати досліджень вказують на підвищення стабільності композитних зразків у порівнянні з чистими надпровідними фазами (рис. 3) Показано, що швидкість руйнування надпровідної фази значно більша у чистому зразку, ніж в композитному. 
Таким чином, швидкість руйнування надпровідної фази значно зменшується при просочені керамічного зразка поліетиленгліколь-диметакрилатом, оскільки полімер придає надпровідній кераміці стабілізуючу дію. Стабілізація полягає в тому, що, заповнюючи пори, полімер запобігає проникненню води в об’єм кераміки. Важливо підкреслити, що заповнюючи прошарки між зернами, органічна речовина не зменшує надпровідні властивості та не впливає на структуру кераміки. 
П’ятий розділ присвячений дослідженням надпровідних властивостей зразків (Pb1-yМy) Sr2 (Ca1-xRx) Cu2O7- (М – метал, R – рідкісноземельний елемент). 
Досить доброю альтернативою ітрієвої кераміки є так звана 1212 кераміка на основі плюмбуму (Pb1-yМy) Sr2 (Ca1-xRx) Cu2O7. Перевагою кераміки на основі плюмбуму є відсутність в її структурі іонів барію, що обумовлює її більшу хімічну стійкість. Серед недоліків слід зазначити невисокі значення критичної температури переходу в надпровідний стан. Саме тому дослідження цього класу надпровідних сполук є досить актуальним. 
Нами синтезовано серію надпровідних зразків 1212 кераміки складу (Pb0, 63Cu0, 27) Sr2 (Ln0, 79Ca0, 21) Cu2Oz із різними лантаноїдами. Результати свідчать, що зразок, до складу якого входить ітрій, був однофазний. Майже всі інші зразки були двофазними. Окрім надпровідної 1212 фази до їх складу входила гексагональна ненадпровідна фаза Sr4, 79Pb3, 21Cu0, 66O11, 12. 
Розрахунок відносної кількості надпровідної Pb-1212 фази та ненадпровідної гексагональної фази показав, що чим більша різниця в іонному радіусі ітрію та іншого лантаноїду, тим більша кількість ненадпровідної фази (рис. 4). 
Розраховано параметри надпровідної Pb-1212 фази. Так, із збільшенням величини іонного радіусу Ln3+ відбувається збільшення параметрів тетрагональної фази Pb-1212. (рис. 5). 
Вимірювання залежності електроопору від температури показали, що майже всі зразки були надпровідними. Виключення складають зразки із Се, Pr та La. Причина цього явища полягає в різниці валентності та іонних радіусів цих катіонів у порівнянні з ітрієм. Для інших зразків при збільшенні іонного радіуса РЗЕ спостерігається зниження критичної температури переходу в надпровідний стан (рис. 6). 
Таким чином, дослідження показали, що критична температура переходу в надпровідний стан для серії зразків (Pb0, 63Cu0, 27) Sr2 (Ln0, 79Ca0, 21) Cu2Oz лінійно залежить від іонного радіуса рідкісноземельного елементу. Досягти підвищення критичної температури переходу в надпровідний стан можна шляхом використання замість ітрію рідкісноземельного елементу з меншим іонним радіусом. Однак, заміна ітрію іншим лантаноїдом призводить до зменшення кількості надпровідної фази. 
Як показали літературні дослідження, заміна ітрію іншим лантаноїдом є не єдиним фактором, що впливає на критичну температуру переходу в надпровідний стан. Однак, частіше за все досліджувався вплив зміни індексів x та y в зразках (Pb1 yМy) Sr2 (RxCa1 x) Cu2O7-δ, або вплив того чи іншого катіону на Tc. Також слід зазначити, що в кожній роботі досліджувався вплив тільки одного фактора. 
Нами поставлена задача на основі літературних та власних даних дати попередню теоретичну оцінку взаємного впливу декількох факторів, що характеризують склад керамічного зразка на критичну температуру переходу в надпровідний стан. Основою для одержання попереднього критерію оцінки було вибрано іонні радіуси катіонів, що займають різні кристалографічні позиції (рис. 7). Оскільки іонні радіуси в кристалографічній позиціях g та f залишаються сталими, то ми оцінили залежність критичної температури переходу в надпровідний стан від іонних радіусів r1 та r3 в кристалографічних позиціях d та a. 
При такій постановці задачі ми враховували лише іонні радіуси деяких складових кристалічної гратки, як один із факторів, що впливає на зміну критичної температури переходу в надпровідний стан. Зрозуміло, що такий аналіз, з урахуванням лише величин іонних радіусів, можна розглядати лише як перший крок впливу змін у кристалічній гратці на температуру переходу в надпровідний стан. При більш детальному аналізі треба враховувати інші фактори, як то електронегативності іонів, характер та тип зв’язку між ними, електронна будова і тощо. Проте, на нашу думку, у першому наближенні врахування зміни іонних радіусів дає можливість побачити певні тенденції у зміні як параметрів кристалічної гратки, так і критичної температури переходу в надпровідний стан для ізоструктурних сполук. 
Статистичний аналіз показав, що математично регресійна модель залежності критичної температури переходу в надпровідний стан від іонних радіусів може бути представлена у вигляді рівняння: 
 
Тс = 496, 411 – 42, 507 × r1 – 384, 787 × r3.
 
Співвідношення між передбаченими та існуючими значеннями Тс описується рівнянням: 
 
Тс (пер) = 34, 401 + 0, 28654 × Тс (існ),
 
де Тс (пер) – передбачене значення Тс, Тс (існ) – існуюче значення Тс. 
Нами був здійсненний парний кореляційний аналіз між критичною температурою переходу в надпровідний стан та іонними радіусами r1 та r3. Взаємозв’язок між Тс та r3 описується рівнянням: 
 
Тс = 416, 89 – 341, 3 × r3.
 
На основі одержаних закономірностей нами побудовано трьохвимірний графік залежності критичної температури переходу в надпровідний стан від іонних радіусів r1 та r3, та змодельовано квадратична поверхня. Рівняння,
Фото Капча