Введение к работе
Актуальность темы. После открытия явления высокотемпературной верхпрополимости (ВТСП) в перовскитоподобных струтстурах весьма ак-уальной стала задача получения па основе природных компонентов мо-окристаллов ВТСП. Однако, выращивание монокристаллов ВТСП сопря-сено с целым рядом трудностей, которые в значительной степепп связапы малой изученностью процессов кристаллизации в сложных мпогокомпо-ентных снсіемах. а іаюке отсутствием достоверных данных о механизме оста кристаллов и факторах, влияющих на их рост, структуру и дефект-ое строение. Преодоление эгпх трудностей требует постановки спецп-льных исследований по кристаллографии и кристаллогепезпсу ВТСП-іатерналов, разработке технологии их выращивания, установлению мс-анизма рис та и факторов, определяющих качество кристаллов.
Поэтому получение однородных кристаллов является актуальной на-чной залачеи. Решение зтих задач возможно при комплексном изучении роцессов. происходящих в кристаллизационной среде, выяснении роли емисратурното фактора в процессах зароледсипя, роста и формообразова-ня крисі алло».
Цель работы. Установление основных закономерностей морфолого-ала-омического строения, а таїсже особенностей зарождения и роста кристал-ов ВТ< II в свят с условиями их выращивания.
Научная новизна. Определены температурные условия кристаллообра-оваиия; получены термограммы, показывающие изменение температур-ого поля и позволяющие судить о степени пеодтгородпости температуры кристаллизационной камере; теоретически обоснованы граничные усло-ия температурного диапазона нагрева исходного состава и выдержки рас-лава; наряду с общепринятым температурным режимом процесса кри-таллизгшии, включающим снижение температуры с постоянной скоро-тью, апробированы другие режимы спижеппя температур; методами ла-ерпой спектроскопии поісазапо, что распределение иттрия в матрице рас-лава носш равномерный характер, а содержание бария и меди убывает о глубине. Г>арий и мель вокруг норового образования распределяются авномерно, кнда как распределение иттрия асимметрично.и оно больше 'рм по горіпонтали; методами рентгеновской топографии установлен блоч-ый характер строения кристаллов и определены углы разорпептацип этих локон в .авікимосш от градиента температурпого поля.
Ирак і и четкое значение. Установленное в работе влияние размещения
пространстве компонентов в тигле, позволяет подобрать оптимальные
словня мінтеза кристаллов, обеспечивает увеличение количества, и раз-
іеров образующихся кристаллов, а таклее получать кристаллы свободные
от расплава.
Выбор объекта и методы исследования. В ісачестве основного объект исследования выбрано наиболее известное ВТСП-соедпненне YBajCuaCV-фаза (123). Выбор иттрпевой системы обусловлен хорошей ее стабшіьнс стью по сравнению с висмутовой п таллиевой системами, а также палпчпе: значительного числа литературных данных, необходимых для сопоставле ния и анализа полученных результатов. В качестве исходного материал в экспериментах по синтезу кристаллов использовался готовый состав m трневой керамики.
Пути решения поставленных задач базируются па управлении темпе ратурпым режимом в процессе кристаллизации и применении следующи физико-химических методов исследования выращенных кристаллов:
сканирующей электронной микроскопии,
лазерной спектроскопии и интерферометрии,
дифференциальной порометрии,
рентгенографии и дифракционной топографии. Защищаемые положения.
-
В процессе кристаллизации УВазСизО? происходит стратификаци среды с закономерным распределением иттрия, бария и меди по вертикалу
-
Величина и направление градиента температурного поля в облает образования и роста кристаллов высокотемпературных сверхпроводнико влияют па форму и степень дефектности кристалла. При градиенте тем пературного поля, близком к нулю, образуются кристаллы нзометричло формы.
-
Все монокристаллы высокотемпературных сверхпроводников как и і триевой, так и гадолпневой группы имеют блочное строение. Угол разе риентащш блоков по данным рентгеновской топографии зависит от Tew пературных условий выращивания кристаллов и не превышает 10 мину: В кристаллах пзометричной формы угол разориентации блоков убывает глубиной расположения их в тигле.
-
Наиболее чувствительным к изменению температурных условий вы ращивания кристаллов является параметр со кристаллической решеткі С уменьшением величины градиента температурного поля параметр с уменьшается.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались: на I Вес союзном совещании ио ВТСП (Харьков, 1988); на XI Республиканской мс лодежной научной конференции (Сыктывкар, 1990); на I Уральском кри сталлографическом совещании (Сыктывкар, 1990); на международном се минаре "ВТСП-монокристаллы" (Ужгород, 1990); на семинаре ФТТ пр
елябинском государственном университете (Челябинск, 1990); на засе-ишях Сыктывкарского отделения ВМО (Сьнстывкар, 1988, 1989, 1990, 191).
Публикации. По теме дисссртацпи опубликовано пять работ.
Объем и структура работы. Диссертации состоит из введения, 6 глав, ключения и приложения. Содержит 92 страниц машинописного текста, _ рисунков. 5_ таблиц и библиографию из 62 наименований.
