Давление
<<  Конкуренция антибиотические отношения Преобразователи давления ПД-Р и индикаторы разности давлений ИРД-80-РАСКО  >>
Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3,
Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3,
Структура диссертации
Структура диссертации
Электроника
Электроника
Объекты исследования: Оксидные сегнетоэлектрики с перовскитноподобной
Объекты исследования: Оксидные сегнетоэлектрики с перовскитноподобной
Основные задачи диссертационной работы: Исследование структурных
Основные задачи диссертационной работы: Исследование структурных
Новизна научных результатов: Впервые экспериментально установлено
Новизна научных результатов: Впервые экспериментально установлено
Экспериментальные методы и приборная база, использованная для
Экспериментальные методы и приборная база, использованная для
Экспериментальные методы и приборная база, использованная для
Экспериментальные методы и приборная база, использованная для
Обработки экспериментальных данных
Обработки экспериментальных данных
Кристаллическая структура PbTiO3
Кристаллическая структура PbTiO3
Энергодисперсионные рентгеновские спектри PbTiO3
Энергодисперсионные рентгеновские спектри PbTiO3
Параметры элементарной ячейки титаната свинца
Параметры элементарной ячейки титаната свинца
Cпонтанное напряжение
Cпонтанное напряжение
? – Вышеупомянутый параметр порядка
? – Вышеупомянутый параметр порядка
Параметры и объем элементарной ячейки титаната свинца
Параметры и объем элементарной ячейки титаната свинца
P–Т диаграмма PbTiO3 на основе полученных экспериментальных данных
P–Т диаграмма PbTiO3 на основе полученных экспериментальных данных
Кристаллическая структура NaNbO3
Кристаллическая структура NaNbO3
Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры NaNbO3
Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры NaNbO3
Зависимости положения (синяя кривая) и ширины (красная кривая)
Зависимости положения (синяя кривая) и ширины (красная кривая)
Параметров и объем элементарной ячейки NaNbO3
Параметров и объем элементарной ячейки NaNbO3
пр
пр
P–Т диаграмма NaNbO3 на основе полученных экспериментальных и
P–Т диаграмма NaNbO3 на основе полученных экспериментальных и
Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры BiMnO3
Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры BiMnO3
Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3
Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3
Температурная зависимость параметра орторомбического искажения s для
Температурная зависимость параметра орторомбического искажения s для
Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3
Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3
P–Т диаграмма BiMnO3 на основе полученных экспериментальных данных
P–Т диаграмма BiMnO3 на основе полученных экспериментальных данных
Основные результаты диссертационной работы
Основные результаты диссертационной работы
Основные результаты диссертационной работы
Основные результаты диссертационной работы
Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Белушкин А.В., Савенко Б.Н
Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Белушкин А.В., Савенко Б.Н
Апробация работы
Апробация работы
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация: «Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях». Автор: Kichanov. Файл: «Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях.ppt». Размер zip-архива: 5670 КБ.

Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях

содержание презентации «Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях.ppt»
СлайдТекст
1 Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3,

Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3,

NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктор философии по физике

Джабаров Сакин Гамид оглы

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

Научный руководитель: доктор технических наук А.И. Мамедов Научный консультант: доктор физико-математических наук Д.П. Козленко

2 Структура диссертации

Структура диссертации

Введение. Глава 1. Обзор основных сведений о физических свойствах объектов исследования. Глава 2. Экспериментальный метод и приборная база, использованная для проведения экспериментов Глава 3. Влияние высокого давления и температуры на кристаллическую структуру перовскитных сегнетоэлектриков: 3.1 Индуцированное давлением изменение характера фазового перехода в титанате свинца PbTiO3: структурные аспекты. 3.2 Исследование P-T фазовой диаграммы ниобата натрия NaNbO3. 3.3 Структурные изменения в манганите висмута BiMnO3 при высоком давлении и температуре. Заключение Список литературы

3 Электроника

Электроника

Актуальность темы

Развитие сегнетоэлектрического эффекта

Структурные фазовые переходы при давлении и температуре

Магнетоэлектрический эффект (мультиферроики)

Исследования физических свойств

Создание моделей и предсказание свойств

Синтез новых (анти)сегнетоэлектриков, мультиферроиков

Научные задачи

Практическое применение

Сегнетоэлектрические перовскитные оксиды

4 Объекты исследования: Оксидные сегнетоэлектрики с перовскитноподобной

Объекты исследования: Оксидные сегнетоэлектрики с перовскитноподобной

кристаллической структурой: PbTO3 – классический сегнетоэлектрик, структурный фазовый переход из тетрагональной фазы в кубическую (сегнетоэлектрический-параэлектрический). NaNbO3 – антисегнетоэлектрик. Фазовый переход из антисегнетоэлектрического состояния в сегнетоэлектрическое. Структурные фазы с модулированными параметрами, по отношению к перовскитной системе. BiMnO3 – мультиферроик. Исследование поведения сегнетоэлектрической фазы при высоком давлении.

Целью диссертационной работы: Исследование влияния высокого давления и температуры на кристаллическую структуру перовскитовых сегнетоэлектриков PbTiO3, NaNbO3 и BiMnO3, определение структурных механизмов формирования их сегнетоэлектрических свойств и построение фазовых диаграмм этих соединений в широком диапазоне давлений и температур.

5 Основные задачи диссертационной работы: Исследование структурных

Основные задачи диссертационной работы: Исследование структурных

аспектов формирования сегнетоэлектрического состояния в перовскитном оксиде PbTiO3. Исследование влияния высокого давления на фазовый переход сегнетоэлектрик – параэлектрик. Получение барических и температурных характеристик различных фаз титаната свинца Исследование P-T фазовой диаграммы сложного структурно-модулированного оксида NaNbO3 в широком диапазоне давлений и температур. Исследование барических зависимостей критических температур фазовых переходов между его структурно-модулированными фазами. Исследование влияния высокого давления на структурные параметры различных фаз сложного оксида – мультиферроика BiMnO3 в широком диапазоне температур. Исследование влияния высокого давления на сегнетоэлектрическую фазу манганита висмута.

6 Новизна научных результатов: Впервые экспериментально установлено

Новизна научных результатов: Впервые экспериментально установлено

изменение рода фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик в PbTiO3. Получены барические и температурные коэффиценты тетрагональной и кубической фазы PbTiO3. Обнаружен структурный фазовый переход из орторомбической (антисегнетоэлектрической) в ромбоэдрическую (сегнетоэлектрическую) при высоком давлении и комнатной температуре. Впервые построена фазовая диаграмма NaNbO3 в широком диапазоне 0-4 ГПа давлении и 300-1000 температуры. Впервые исследовано влияние давления на фазовый переход сегнетоэлектрик-параэлектрик в BiMnO3. Впервые получены барические и температурные коэффициенты его различных структных фаз.

Положения, выносимые на защиту: Изменение рода фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик с первого на второй. Уменьшение температуры фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик с барическим коэффициентом dTc/dP = – 20(3) K/ГПа, а при давлениях P > 2 ГПа этот коэффициент увеличивается до – 113(5) K/ГПа P-T фазовая диаграмма NaNbO3 в широком диапазоне температур. Индуцированный давлением фазовый переход из антисегнетоэлектрической в сегнетоэлектрическую фазу при высоком давлении. Уменьшение температуры фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик с барическим коэффициентом dTc/dP = – 39(1) K/ГПа в BiMnO3. P-T фазовая диаграмма BiMnO3 в широком диапазоне температур.

7 Экспериментальные методы и приборная база, использованная для

Экспериментальные методы и приборная база, использованная для

проведения экспериментов

Камера высокого давления

Рентгеновские дифракционные эксперименты на источнике синхротронного излучения

Источник синхротронного излучения DORIS-III

Энергодисперсионный рентгеновский дифрактометр при высоких давлениях и температурах в экспериментальном канале F2.1 (DESY, Hamburg, Germany)

8 Экспериментальные методы и приборная база, использованная для

Экспериментальные методы и приборная база, использованная для

проведения экспериментов

9 Обработки экспериментальных данных

Обработки экспериментальных данных

Программа FullProf для обработка дифракционных спектров методом полнопрофилного анализа

10 Кристаллическая структура PbTiO3

Кристаллическая структура PbTiO3

A.Sani, M.Han?and, D.Levy, J.Phys.: Condens. Matter, 14, 10601–10604, (2002).

S.C.Costa, P.S.Pizani, J.P.Rino, D.S.Borges, J.Phys.: Condens. Matter 17 (2005) 5771–5783

R.Ramirez, M.F.Lapena, J.A.Gonzalo, Physical Review B, 42, 4, (1990) 2604–2606.

11 Энергодисперсионные рентгеновские спектри PbTiO3

Энергодисперсионные рентгеновские спектри PbTiO3

12 Параметры элементарной ячейки титаната свинца

Параметры элементарной ячейки титаната свинца

13 Cпонтанное напряжение

Cпонтанное напряжение

- параметр порядка

? = c/a-1

P (ГПа)

A

?

0

0.0041(2)

0.447(5)

2,2

0.0067(2)

0.305(4)

4,0

0.0002(7)

0.87(5)

S.P. Singh, R.Ranjan, A.Senyshyn, D.Trots, H.Boysen, J. Phys.: Condens. Matter, 21, (2009) 375902

R.Ramirez, M.F.Lapena, J.A.Gonzalo, Physical Review B, 42, 4, (1990) 2604–2606.

14 ? – Вышеупомянутый параметр порядка

? – Вышеупомянутый параметр порядка

15 Параметры и объем элементарной ячейки титаната свинца

Параметры и объем элементарной ячейки титаната свинца

пр.гр:P4mm ka = 0.00069(4), kb = 0.00883(5) ГПа-1

пр.гр:Pm3m ka = 0.00092(3) ГПа-1

пр.гр:P4mm B0 = 90(8) ГПа, B’=4

пр.гр:Pm3m B0 = 138(9) ГПа, B’=4

Уравнение состояния Берча-Мурнагана

16 P–Т диаграмма PbTiO3 на основе полученных экспериментальных данных

P–Т диаграмма PbTiO3 на основе полученных экспериментальных данных

17 Кристаллическая структура NaNbO3

Кристаллическая структура NaNbO3

S.K.Mishra, N.Choudhury, S.L.Chaplot, P.S.Krishna, R.Mittal, Phys. Rev. B, (2007) 76, 024110

Yosuke Shiratori, Rainer Waser, Arnaud Magrez, Minoru Kato, Kunihiro Kasezawa, Christian Pithan, J. Phys. Chem. C, (2008), 112, 9610–9616

18 Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры NaNbO3

Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры NaNbO3

19 Зависимости положения (синяя кривая) и ширины (красная кривая)

Зависимости положения (синяя кривая) и ширины (красная кривая)

дифракционного пика (121)/(112)/(211) от температуры и давления в NaNbO3

20 Параметров и объем элементарной ячейки NaNbO3

Параметров и объем элементарной ячейки NaNbO3

21 пр

пр

гр:Pbcm B0 = 37(4) ГПа, B’=4

пр.гр:R3c B0 = 45(4) ГПа, B’=4

пр.гр: R3c ka=0.0032(8), kc=0.0042(5) ГПа-1

пр.гр: Pbcm ka=0.0050(6), kb=0.0071(7), kc=0.0054(5) ГПа-1

Фаза

Параметры элементарной ячейки (?)

Коэффи-циент теплового расширения (K-1)

Tемпера-тура фазового перехода (K)

N

a = 5.480(3), c = 18.98(8)

-----

-----

P

a ? 5.537(8), b ? 5.526(1) c ? 15.65(4)

3.34(1)?10-5

TN-P=173

R

a = 5.552(9), b = 5.558(9) c = 23.53(8)

4.60(9)?10-5

TP-R=623

S

a = 5.556(7), b ? 5.562(6) c = 47.101(2)

3.29(7)?10-5

TR-S=673

T(1)

a = 7.878(3), b = 7.869(9) c = 7.861(9)

3.92(2)?10-5

TS-T(1)=793

T(2)

a = 5.569(6), c ? 3.932(6)

3.28(1)?10-5

TT(1)-T(2)=843

U

a = 3.938(6)

5.40(5)?10-5

TT(2)-U =893

L

a ? 3.945(7)

3.30(1)?10-5

TU-L=948

22 P–Т диаграмма NaNbO3 на основе полученных экспериментальных и

P–Т диаграмма NaNbO3 на основе полученных экспериментальных и

литературных* данных.

* S.K.Mishra, N.Choudhury, S.L.Chaplot, P.S.Krishna, R.Mittal, Phys. Rev. B, (2007) 76, 024110

23 Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры BiMnO3

Энергодисперсионные рентгеновские дифракционные спектры BiMnO3

24 Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3

Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3

25 Температурная зависимость параметра орторомбического искажения s для

Температурная зависимость параметра орторомбического искажения s для

BiMnO3 при различных давлениях. На вкладке: Зависимость параметра орторомбического искажения s орторомбической фазы BiMnO3 при температуре Т=850 К.

26 Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3

Параметры и объем элементарной ячейки BiMnO3

пр.гр: Pbmn ka=0.00402(1), kb=0.00089(9), kc= 0.00031(2) ГПа-1

пр.гр:C2/c B0 = 168(8) ГПа, B’=4

пр.гр:Pbmn B0 = 209(6) ГПа, B’=4

пр.гр: C2/c ka=0.00191(4), kb=0.00237(1), kc=0.00084(4) ГПа-1

27 P–Т диаграмма BiMnO3 на основе полученных экспериментальных данных

P–Т диаграмма BiMnO3 на основе полученных экспериментальных данных

28 Основные результаты диссертационной работы

Основные результаты диссертационной работы

Исследованы структурные аспекты формирования сегнетоэлектрической фазы в перовскитном оксиде PbTiO3 при воздействии температуры и давления. Получены барические и температурные коэффициенты кубической и тетрагональной фазы этого соединения. Установлено, что в PbTiO3 при высоком давлении происходит изменение рода фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик с первого на второй. Это влечет изменение в барическом поведении температуры фазового перехода сегнетоэлектрик-параэлектрик с dTc/dP = – 20(3) K/ГПа по – 113(5) K/ГПа. 3. Исследована структурная P-T фазовая диаграмма ниобата натрия NaNbO3 в широком диапазоне давлений и температур. Получены температурные и барические коэффициенты для структурно-модулированных фаз этого соединения.

29 Основные результаты диссертационной работы

Основные результаты диссертационной работы

В NaNbO3 обнаружен фазовый переход из антисегнетоэлектрической фазы с орторомбической структурой в сегнетоэлектрическую фазу с ромбоэдрической структурой при высоком давлении P=1.6 ГПа. 5. Исследованы структурные изменения при фазовом переходе сегнетоэлектрик-параэлектрик в мультиферроике BiMnO3 при высоком давлении и температуре. Получены барические и температурные коэффициенты для моноклинных и орторомбической фаз этого соединения. 6. Установлено, что в BiMnO3 температура фазового перехода из моноклинной в орторомбическую фазу уменьшается при давлении с коэффициентом dTc/dP= -39(1) K/ГПа.

30 Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Белушкин А.В., Савенко Б.Н

Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Белушкин А.В., Савенко Б.Н

, Мехтиева Р.З., Лате К., Влияние высокого давления на переход сегнетоэлектрик-параэлектрик в PbTiO3 // ФТТ, Т. 53, вып. 11, 2185-2189 (2011). Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Мамедов А.И., Мехтиева Р.З., Лукин Е.В., Савенко Б.Н., Лате К., Индуцированное давлением изменение характера фазового перехода в титанате свинца: структурные аспекты // Электронная обработка материалов, Т. 48, вып. 1, 83–87 (2012). Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Белушкин А.В., Мамедов А.И., Мехтиева Р.З., С.Г Козленко Д.П., Савенко Б.Н., Лате К., Структурный исследование Р-Т фазовой диаграммы ниобата натрия // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, №6, с.1-7, (2012) Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Мамедов А.И., Мехтиева Р.З., Лукин Е.В., Савенко Б.Н., Структурные изменение в NaNbO3 при высокой температуре // Azerbaijan Journal of Physics, Т. 17, вып. 4, 47-51, (2011). Джабаров С.Г., Козленко Д.П., Кичанов С.Е., Мамедов А.И., Данг Т.Н., Мехтиева Р.З., Савенко Б.Н., Лате К., Влияние высокого давления и температуры на кристаллическую структуру манганита висмута BiMnO3 // Azerbaijan Journal of Physics, 2012, (в печать).

Список основных публикаций по теме диссертационной работы

31 Апробация работы

Апробация работы

1.Международная конференция «Перспективы применения ядерной энергии в мирных целях», 8 – 10 ноября, 2010 г., Баку. 2.«XV научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ», 14 – 19 февраля, 2011 г., Дубна. 3.«45 – ая школа ПИЯФ РАН по Физике конденсированного состояния», 14 – 19 марта, 2011 г., Санкт-Петербург. 4.«I научный фестивал», 13 – 15 июня, 2011 г., Баку. 5.Международная научная школа «Современная нейтронография: от перспективных материалов к нанотехнологиям», 31 октября – 4 ноября, 2011 г., Дубна. 6.VIII Национальная конференция «Рентгеновское Синхротронное излучения, Нейтроны и Электроны для исследования наносистем и материалов. Нано – Био – Инфо – Когнитивные технологии», 14 – 18 ноября, 2011 г., Москва. 7.Международная конференция «Перспективы применения ядерной энергии в мирных целях», 23 – 25 ноября, 2011 г., Баку. 8.«XVI научная конференция молодых ученых и специалистов ОИЯИ», 14 – 19 февраля, 2012 г., Дубна. 9.«46 – ая школа ПИЯФ РАН по Физике конденсированного состояния», 12 – 17 марта, 2012 г., Рощино.

32 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

«Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/strukturnye-fazovye-perekhody-v-perovskitnykh-segnetoelektrikakh-pbtio3-nanbo3-bimno3-pri-vysokikh-davlenijakh-195420.html
cсылка на страницу

Давление

30 презентаций о давлении
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Давление > Структурные фазовые переходы в перовскитных сегнетоэлектриках PbTiO3, NaNbO3, BiMnO3 при высоких давлениях