Получение новых фаз оксидных систем со сверхпроводящими, сегнетоэлектрическими, магнитными, магнитоэлектрическими свойствами для электронной техники и изучение их структуры

С использованием установки высокого давления-высокой температуры УРС-2 (производство Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов - ТИСНУМ, Троицк) проведены опыты по синтезу в термобарических условиях запланированных в проекте образцов новых и/или слабоизученных сегнетоэлектрических и родственных, а также сверхпроводящих сложнооксидных фаз (BiMeO3, Me =Sc, Cr, Mn, Ni, In, Y, (Ti0.5Ni0.5), Bi0.5Sb0.5FeO3, LiCu2O2, LiCu3O3, SbnSr2Cam-1CumOy, n, m = 1, 2, ASb1/3Cu2/3O3, A = Ca, Sr, Pb). Для определения режимов получения указанных фаз при синтезе варьировали состав используемой исходный шихты с применением, наряду со смесями соответствующих простых оксидов, предварительно синтезированных при нормальном давлении различных прекурсоров (Sr2CaCu2Oy, Sr2CuO3, Ca2CuO3, A3Cu2Oy, A = Ca, Sr, Pb), а также изменяли температуру и давление синтеза (в пределах 800 - 1200оС для температуры и p = 4.5 – 8.0 ГПа для давления). На всех полученных образцах выполнен рентгеновский фазовый анализ. Определены режимы получения практически однофазных образцов фаз BiScO3 и (Sr2Ca)(Cu2Sb)Oy со структурой перовскита, фазы (Bi,Fe)2(Fe,Sb)2O7 со структурой пирохлора, фазы LiCu2O2, LiCu3O3. В случае BiScO3, LiCu3O3 кристаллографические характеристики полученных фаз соответствовали литературным данным, в случае LiCu2O2 полученная фаза, в отличие от литературных данных, имела не ромбическую, а тетрагональную симметрию, а в случае (Sr2Ca)(Cu2Sb)Oy получена новая фаза со структурой перовскита. Эта перовскитная фаза присутствовала также и в продуктах синтеза смесей 0.5Sb2O3+Sr2CuO3, Ca3Cu2Oy+0.5Sb2O3. На полученных однофазных образцах BiScO3, LiCu2O2 проведены измерения температурно-частотных зависимостей проводимости, диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь (в области температур 10 – 350 К и диапазоне частот 25 Гц – 1 МГц). В изученной области температур выраженных аномальных изменений, характерных для фазовых переходов, не обнаружено. Установлено, что зависимость удельного сопротивления на постоянном токе образца LiCu2O2 в интервале температур 80 -250 линеаризуются в координатах Мотта, что свидетельствует о реализации в этих образцах прыжкового механизма проводимости с переменной длиной прыжка по локализованным состояниям. В области комнатной температуры изучены ИК и КР спектры образцов BiScO3. На основе проведенного дисперсионного анализа изученных спектров была получена новая количественная информация о параметрах фононных линий фазы BiScO3 (частотные положения, диэлектрические вклады и затухания), сделано заключение о центросимметричности кристаллической структуры этой фазы при комнатной температуре (пр. гр. C2/c).