ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Простой перовскит 5
1.2 Двойной перовскит 6
1.3 Искажения в структуре перовскита 8
1.4 Магнитные свойства 9
1.5 Практическое применение перовскита 12
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 14
2.1 Характеризация и подготовка исходных веществ 14
2.2 Синтез системы Sr2Y1-yEuySbO6 14
2.3 Синтез системы Sr2Y0.8Eu0.2Sb1-xMnxO6 15
2.4 Методы исследования образцов 16
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 20
3.1 Термогравиметрический анализ 20
3.2 Структурные особенности Sr2Y1-yEuySbO6 21
3.3 Структурные особенности Sr2Y0.8Eu0.2Sb1-xMnxO6 25
3.4 Изучение поверхности образцов методом СЭМ 32
3.5 Магнитные свойства 40
ВЫВОДЫ 56
БЛАГОДАРНОСТИ 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
ПРИЛОЖЕНИЯ 63
Оксидные системы со структурой перовскита типа АВХз являются объектом повышенного внимания ученых на протяжении многих десятилетий. Это связано с обнаружением у них целого ряда физико-химических свойств, зависящих от химического состава соединения [1].
К настоящему моменту оксидные системы со структурой простого перовскита исследованы достаточно полно. Структура перовскита является толерантной к различного рода замещениям, что открывает большие возможности получения веществ и материалов с различными практически важными свойствами. Структура идеального перовскита - кубическая и при различного рода замещениях характеризуется различными искажениями [2].
Попытки получить новые составы на основе перовскитоподобной структуры привели к появлению нового класса соединений, получивших жаргонное название «двойные перовскиты» [3, 4].
Двойные перовскиты - это сложные оксиды с общей формулой АА'ВВ'Хб, являющиеся результатом сложения перовскитных фрагментов АВХ3 и А'В'Х3 [5]. Несмотря на достаточную простоту геометрии кристаллической решетки перовскита. исследование структурных особенностей сложных оксидов двойных перовскитов является довольно сложной задачей. Это связано с влиянием размерного фактора замещающего элемента на искажения, которые могут проявляться в перовскитных фрагментах АВХз и А'В'Хз, что в свою очередь отражается на физико-химических свойствах веществ и материалов на их основе [б].
В настоящее время оксидная керамика, содержащая атомы редкоземельных элементов, является перспективной не только с фундаментальной точки зрения, но и представляет практический интерес в качестве элементов современных устройств генерации, передачи и управления оптического сигнала, магниторезистивных элементов, катализаторов.
Одним из наиболее часто используемых редкоземельных элементов является европий [7]. Его соединения используются в качестве люминофора в плазменных дисплеях, для создания твердотельных лазеров, для генерации лазерного излучения в видимой области спектра и др [8,9,10].
С другой стороны, неослабевающий интерес к оксидной керамике, содержащей парамагнитные атомы марганца, связан с возможностью варьирования электрофизических характеристик таких образцов посредством гомо- и гетеровалентного замещения в кристаллической решетке с целью получения смешанно-валентного состояния атомов марганца Mn(III)/Mn(IV), определяющего свойства сложных оксидов.
С практической точки зрения наибольший интерес исследователей вызывают магнитноконцентрированные системы, к которым относят сложные оксиды. Описание поведения характеристик этих объектов осложнено разнообразными электронными и другими кооперативными явлениями, которые затрудняют выявление состояния атомов парамагнитного элемента и характер обменных взаимодействий между парамагнитными центрами.
В данной работе осуществляется попытка выявить состояние атомов марганца и характер обменных взаимодействий между парамагнитными центрами в твердых растворах со структурой двойного перовскита и содержащих одновременно атомы марганца и европия.
Целью работы является установление возможности получения однофазных сложных оксидов со структурой двойного перовскита состава Sr2Y0.80Eu0.20Sb1-xMnxO6 методом стандартного твердофазного синтеза, исследование их структурных характеристик (параметры элементарной ячейки) и магнитных свойств с целью установления степени окисления атомов марганца в полученных однофазных образцах.
ВЫВОДЫ
1. Методом стандартного твердофазного синтеза получены системы Sr2Yi- yEuySbOe и Sr2Y0.80Eu0.20Sb1-xMnxO6.
2. Методом термогравиметрического анализа подтвержден выбор оптимальной температуры прокаливания шихты.
3. Методом рентгенофазового анализа установлено, что твердые растворы Sr2Y0.80Eu0.20Sb1-xMnxO6 при х<0.15 являются однофазными и имеют структуру двойного перовскита Sr2YSbO6.
4. Методом рентгенофазового анализа установлено фазовое расслоение в твердых растворах Sr2Y0.80Eu0.20Sb1-xMnxO6 при х>0.20.
5. Методом магнитной восприимчивости установлено, что в исследуемой матрице Sr2Y1-yEuySbO6 атомы европия находятся в трехвалентном состоянии.
6. Методом магнитной восприимчивости установлено, что в Sr2Y0.80Eu0.20Sb1- xMnxO6 атомы марганца образуют обменно-связанные агрегаты из разновалентных атомов марганца Mn(III)-Mn(IV) c примесью одиночных атомов Mn(III).
