Влияние степени сверхструктурного упорядочения катионов на параметры фазовых переходов и термодинамические свойства сложных перовскитоподобных оксидов переходных металлов – перспективных материалов для создания новых элементов спинтроники : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель А. В. Блохин

Abstract

Объекты исследования – образцы сложных перовскитоподобных оксидов переходных металлов; предмет исследования – их термодинамические свойства. Цель работы: установить взаимосвязи между структурой и составом сложных перовскитоподобных оксидов переходных металлов, их термодинамическими свойствами и параметрами фазовых переходов на основе изучения температурных зависимостей теплоемкости соединений. Методология и методы исследования. Теплоемкость определена методом вакуумной адиабатической калориметрии, обработка результатов выполнена статистическими методами. Результаты работы. Выполнено калориметрическое исследование теплоемкости сложных ферритов гадолиния и стронция GdSrFeO4 и Gd2SrFe2O7, полученных по керамической технологии, в интервале 5 – 370 К, твердых растворов составов Sr2,8Ba0,2Al0,5Ni1,5O7 и Sr3Al0,75Ni1,25O7-δ в интервале 80 – 370 К сложного феррита Gd2SrFe2O7, полученного по золь-гель технологии, в интервале 5 – 84 К; разработана методика определения термодинамических параметров низкотемпературных переходов оксидов на основе ограниченных данных по теплоемкости вещества в области фазового перехода; доказано, что повышение степени дисперсности образца приводит к увеличению его теплоемкости и параметров фазовых переходов; показано, что теплоемкости слоистого оксида Gd2SrFe2O7 при температурах выше 100 К могут быть рассчитаны как аддитивные суммы теплоемкостей оксида GdSrFeO4, оксидов железа (III), гадолиния (III) и стронция (II); рассчитаны термодинамические функции (приведенные энтальпия и энергия Гиббса, энтропия) пяти образцов сложных оксидов от 0 К до 370 К; найдено, что для экстраполяции теплоемкости в область Т → 0 К необходимо учитывать вклады не только решеточных колебаний, но и электронов проводимости; получены корреляционные зависимости параметров низкотемпературных фазовых переходов от степени замещения ионов стронция на ионы бария (х) и степени сверхструктурного упорядочения катионов железа и молибдена (s) в ряду твердых растворов составов Sr2–хBaхFeMoO6; найдено, что энтальпии и энтропии переходов увеличиваются с ростом х по квадратичной зависимости и линейно уменьшаются с увеличением s при сохранении примерного постоянства температур превращений.