V.45.1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРОГНОЗ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФАЗ И ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ НАПРАВЛЕННОГО СИНТЕЗА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы: Получение новых соединений на основе оксида висмута и цератов щелочноземельных элементов, изучение их физико-химических свойств методами реакционной, ДСК калориметрии, магнитными методами. Синтез кристаллов полиселенидов иттриевого ряда MSex (M = Gd, Dy, Ho, Y; x = 1.50-2.0) и изучение их физико-химических свойств. Тензиметрическое изучение супрамолекулярных соединений. Изучение топологии фазовых диаграмм четырех- и пятикомпонентных систем с использованием теории графов. Изучение фазовой диаграммы системы Cu-Fe-Ni-S методом направленной кристаллизации. Термодинамическое моделирование процессов CVD синтеза пленочных материалов. Получение термических, тензиметрических и калориметрических характеристик летучих элементоорганических соединений. Получение данных о термодинамических свойствах β-дикетонатов металлов и оксидных монокристаллов методом низкотемпературной адиабатической калориметрии. В результате выполнения работы были получены фазы: Bi12.5Er1.5CoO22.3, Bi2.67Er0.33CoO5.83, Bi12.5Er1.5ReO24.5, Bi12.5Nd1.5ReO24.5, BaCe0.7R0.2In0.1O2.85 (R = Y, Eu, Er, Ho), BaCe0.7Er0.2Y0.1O2.85, BaCe0.8R0.1Y0.1O2.9 (R = Eu, Gd), SrCe0.9Dy0.1O2.95, определены их пространственные группы, параметры решетки, стандартные энтальпии образования, энтальпии решетки. Показано, что энтальпии образования и энтальпии решетки для замещенных цератов бария являются линейными функциями от радиуса редкоземельного элемента. Все синтезированные соединения являются перспективными ионными проводниками. Соединения Bi12.5Er1.5CoO22.3, Bi2.67Er0.33CoO5.83 являются также парамагнетиками. Систематизированы данные термодинамического изучения полиселенидов металлов, показано образование промежуточных фаз общего состава MnSe2n-1 (M = Gd, Dy, Ho, Y), методом термодинамического моделирования определены параметры процессов роста, выращены кристаллы большинства выявленных фаз, изучены их функциональные свойства. В работе впервые экспериментально изучены процессы парообразования полибромидного комплекса теллура ((N(Me)4)2[TeBr6(Br2)]), выявлена 2-х ступенчатая диссоциация комплекса. Термодинамические характеристики ступеней, рассчитанные из экспериментальных данных, позволяют судить о прочности связи димеров брома с (N(Me)4)2[TeBr6]. Изучены процессы парообразования γ-циклодекстрина с водой (C48H80O40*xH2O), а также полибромидных комплексов висмута (N-MePy)3[Bi2Br9(Br2)], (N-MePy)3[Bi2Br9(Br2)]). Получено решение задачи по системному исследованию топологических свойств фазовых диаграмм четырех- и пятикомпонентных систем; построена уточненная фазовая диаграмма системы Cu-Fe-Ni-S. Методами тензиметрии и ДСК проведено термическое исследование β-дикетонатных комплексов Zr, Y, Pd, Cu, Pb, Co, Ir(I, III), Sc и кремнийорганических азотсодержащих соединений. Для ряда соединений рассчитаны CVD-диаграммы в широкой области условий. Полученные данные могут быть использованы в технологиях осаждения различных функциональных покрытий методом CVD. Методом адиабатической калориметрии впервые были получены прецизионные данные о теплоёмкости в интервале от 5 до 310 K для β-дикетонатов Cu, Co, Pd, Al, Zr и монокристаллов BaWO4 и Na2Mo2O7, проведен расчёт термодинамических функций (энтропия, энтальпия и энергия Гиббса) в широкой области температур, а также определены особенности в поведении этих свойств и ключевые параметры, характеризующие плотность фононных состояний. Эти характеристики необходимы для оптимизации синтеза соединений, выяснения термической стабильности фаз, а также для разработки технологий с их участием (например, низкотемпературные данные о теплоёмкости необходимы при изготовлении криогенных сцинтилляционных детекторов для идентификации безнейтринного двойного бета распада или темной материи).