Синтез та дослідження властивостей неорганічних сполук синтезованих на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7

Кваліфікаційна робота

з спеціальності 6.070300 – хімія

Синтез та дослідження властивостей неорганічних сполук синтезованих на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7

Зміст

Вступ

1. Розробка перспективних методів синтезу високотемпературних надпровідників

1.1 Хімічна гомогенізація та отримання високоякісних порошків

1.2 CVD – процеси одержання тонких плівок

1.3 Крупнокристалічна кераміка і монокристали. Особливості матеріалів на основі крупнокристалічної кераміки. Реальна структура

1.4 Типи міжкристалічних меж

1.5 Мінімізація розмірів включень вторинних фаз

1.6 Роль газової атмосфери

1.7 Формування монодоменної структури

1.8 Хімічне модифікування і створення ефективних центрів спінінга

1.9 Методи росту монокристалів

1.10 Отримання довгомірних композитних матеріалів

2. Техніка експерименту і характеристика методів проведення дослідження

2.1 Синтез твердих розчинів LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7

2.2 Рентгенографічні дослідження LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7

3. Синтез твердих розчинів LnBa2Cu3O7 та їх структурно-графічні властивості

3.1 Комплексонометричне визначення вмісту рідкісноземельних елементів та встановлення складу прекурсорів

3.2 Рентгеноструктурний аналіз зразків LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Одним із шляхів одержання матеріалів із заданими параметрами є модифікація хімічного складу відомих високотемпературних надпровідників (ВТНП). Роботи по модифікації хімічного складу оксидних ВТНП проводяться з метою покращення їх хімічних та фізичних властивостей – і мають на меті розширення діапазону їх використання.

На основі оксидних ВТНП ведеться розробка магнітометрів, радіометрів, мікрохвильових резонаторів і т. ін. Важливим напрямком дослідження високотемпературної надпровідності є вивчення фізико – хімічних властивостей ВТНП, а також взаємозв’язку хімічного складу з електрофізичними і магнітними властивостями. Дані подібних досліджень є базовими як при розробці технології одержання матеріалів, так і при фізичному моделюванні явища надпровідності оксидних ВТНП. У зв’язку з цим синтез та дослідження властивостей ВТНП на основі оксидів рідкісноземельних елементів (РЗЕ) є на сьогодні актуальним.

Одним із найбільш перспективних матеріалів для практичного використання є сполуки на основі LnBa2Cu3Ox (так звана “фаза 123”), де Ln – РЗЕ.

Метою роботи є синтез та дослідження властивостей напівпровідникових матеріалів на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7. Дослідження рівноважного вмісту оксигену та властивостей оксидних надпровідників із структурою типу 123 складають фізико – хімічну основу для одержання ВТНП з контрольованим хімічним складом і заданими властивостями.

Досягнення цієї мети вимагало постановки та вирішення таких задач:

Систематизації та вивчення результатів попередніх досліджень в області синтезу низькотемпературних надпровідникових матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних матеріалів.

Підготовка та аналіз вихідної сировини, проведення синтезу ВТНП керамічних матеріалів на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7.

Дослідження особливостей утворення кераміки на основі сполук LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7 при твердо-фазному спіканні вихідних речовин (оксидів, карбонатів) з використанням оксидів відповідних рідкісноземельних елементів.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:

вперше встановлено особливості утворення високотемпературних над провідникових керамічних матеріалів на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7 при твердо-фазному спіканні оксидів, карбонатів та оксидів РЗЕ;

встановлено умови протікання проміжних реакцій та утворення проміжних сполук;

вперше застосовано метод рентгеноструктурного аналізу для встановлення складу одержаної ВТНП кераміки (LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7).

Одержані результати мають важливе практичне значення, а саме:

розроблено оригінальну методику одержання високотемпературних надпровідникових матеріалів на основі LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7. Запропонована методика є добревідтворюваною та стабільною протягом тривалого часу (2 місяці);

одержано високотемпературні надпровідні керамічні матеріали, які потребують в подальшому більш ретельного і різнобічного дослідження та мають перспективи для практичного використання.

Апробація результатів роботи

Основні результати апробовано на IX Всеукраїнській студентській конференції “Актуальні проблеми природничих та гуманітарних наук у дослідженнях студентської молоді” (м. Черкаси, ЧНУ, 2007 р.).

Публікації

В матеріалах IX Всеукраїнській студентській конференції “Актуальні проблеми природничих та гуманітарних наук у дослідженнях студентської молоді” (м. Черкаси, ЧНУ, 2007 р.) : Синтез та дослідження властивостей неорганічних сполук з надпровідниковими властивостями на основі оксидів рідкісноземельних елементів.