Получение и диэлектрические свойства сегнЕтоэлектричской
керамики Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18
Н. А. Толстых, А. И. Бочаров Кафедра физики твёрдого тела
В работе получена сегентоэлектрическая керамика Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18 (x=0, 0.2, 0.4, 0.6). Образцы были приготовлены по двух стадийной керамической технологии. На первом этапе синтеза шихта отжигалась при температуре 800 ºС в течение 4 для предотвращения потерь висмута и проведения предварительной реакции. Второй этап синтеза проходил при температуре 1140-1160 ºС 4 часа. Спекание керамики производилось при температуре 1160 oC в течение 2 часов [1].
Рентгеноструктурный анализ исследуемого состава показал, что полученный материал является преимущественно однофазным с незначительной примесью SrTiO3. Основная фаза представляет собой слоистую структуру фаз Ауривилиуса c m=5 [2].
Проведены измерения действительной части диэлектрической проницаемости ε (рис. 1) и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ (рис. 2) полученных образцов в температурном диапазоне от 20 до 350 ºС на частотах от 1 кГц до 1 МГц. Из рисунка 1 и 2 видно, что при увеличении концентрационной доли ниобия от x=0 до x=0,6 в материале Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18 происходит смещение максимума ε и tgδ, обусловленного сегнетоэлектрическим фазовым переходом, в область низких температур. Вместе с тем происходит значительное размытие пиков ε и tgδ. Это свидетельствует о реализации в материале релаксорного состояния.
|
|
Рис. 1. Зависимость действительной части диэлектрической проницаемости от температуры образца Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18 (x=0, 0.2, 0.4, 0.6) при частоте измерительного поля 100 кГц. |
Рис. 2. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь tgδ от температуры образца Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18 (x=0, 0.2, 0.4, 0.6) при частоте измерительного поля 100 кГц. |
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 14-02-31163 мол_а, грант 13-02-97506 р_центр_а)
Литература
1. Глозман И.А. Пьезокерамика / И.А. Глозман. – М. : Энергия, 1972. - 288 с.
2. Смоленский Г.А. Физика сегнетоэлектрических явлений / Г.А. Смоленский. - Ленинград : Наука, 1985. - 392 с.
УДК 53
Упрочняющие композиционные покрытия на основе кобальта с различными упрочняющими фазами
С.А. Смолянинов, курсант гр. 22-31 И.М. Трегубов
Кафедра физики и химии (ВУНЦ ВВС «ВВА»)
Проведено исследование микротвердости тонкопленочных нанокомпозиционных покрытий Coх(Al2O3)100-х, Coх(SiO2)100-х, и Coх(CaF2)100-x в широком интервале концентраций металлической фазы (30 х ат. % 95).
Образцы нанокомпозитных покрытий были получены методом ионно-лучевого распыления составных мишеней. Химический состав образцов контролировался рентгеновским электронно-зондовым микроанализом. Толщина полученных покрытий составляла ~ 6 ÷ 8 мкм. Исследование структуры композитов производилось на более тонких образцах (600 – 800 А), напыленных на монокристаллы NaCl, с помощью просвечивающего электронного микроскопа FEI Tecnai G2 20F S TWIN. Измерение микротвердости нанокомпозитов нанесенных на ситалловые подложки осуществлялось на приборе ПМТ-3М при нагрузке 0,245 Н и 0,49 Н с использованием индентора Кнупа.
В соответствии с ПЭМ все композиты на основе кобальта были наногранулированными с небольшими отличиями друг от друга. Сравнительное изучение структуры массивных образцов композитов, утонченных в поперечном направлении и тонких образцов для ПЭМ в планарном направлении, имеющих одинаковые концентрации металлической фазы показало, что нанокомпозит имеет изотропную гранулированную структуру. Анализ электронограмм показывает, что в композитах присутствуют две фазы: кобальт и диэлектрик. Фаза кобальта во всех случаях кристаллическая. Структуры оксидных фаз являются аморфными, а структура диэлектрика CaF2 - кристаллической - на электронограмме присутствуют четкие дифракционные кольца от фазы CaF2.
|
Концентрационная зависимость микротвердости нанокомпозитов Coх(Al2O3)100-х, Coх(SiO2)100-х, Coх(CaF2)100-х в единицах Кнупа при нагрузке на индентор 0,294Н; ■ – значение микротвердости пленки, напыленной из чистого Со |
Предположено, что упрочняющие свойства диэлектрической фазы оптимальны в том случае, когда её состав соответствует стехиометрии. При напылении оксидных (фторидных) диэлектриков в чистом аргоне формируются нестехиометричные по кислороду (фтору) соединения. Предполагается, что, если избыточный элемент диэлектрика (в нашем случае Si, Al или Ca) может растворяться в металлической фазе композита и диэлектрическая фаза становиться стехиометричной, должен наблюдаться упрочняющий эффект. Анализ фазовых диаграмм показал, что в тех системах, где наблюдается эффект упрочнения, растворимость избыточного элемента диэлектрика в металлической фазе существует (то есть Si и Ca растворяются в Co). При этом растворимость Al в Co отсутствует.
СОДЕРЖАНИЕ
Модернизация системы охлаждения рабочего вещества на испытательном стенде ЖРД ОАО «КБХА» И.Н. Бударов, О.В. Калядин |
3 |
Улучшение энергетических показателей воздухоразделительных установок путём введения предварительного охлаждения воздуха О.В. Евтюхин, А.В. Токарев, О.В. Калядин |
4 |
Модернизация узла испарения криптоно – ксеноновой смеси воздухоразделительной установки Линде ОАО "НЛМК" с целью увеличения её производительности Р.А. Зель, О.В. Калядин |
5 |
Влияние транспортного тока на фазовый переход Bi-ВТСП Е.С. Кипелова, О.В. Пасюкова, А.В. Сергеев, О. В. Калядин, В.Е. Милошенко |
6 |
Усовершенствование воздухоразделительной установки АКАр – 40/35 с целью увеличения её производительности по аргону А.Г.Макаров, В.Е. Милошенко |
7 |
Влияние температуры на магнитную проницаемость Bi – ВТСП О.В. Пасюкова, Е.С. Кипелова, А.В. Сергеев, О. В. Калядин, В.Е. Милошенко |
8 |
Модернизация холодильной установки для ООО «ХОЛОДИЛЬНИК №4» В.И. Певнев, В.Е. Милошенко |
9 |
Влияние постоянного магнитного поля на сверхпроводящий переход у Y-ВТСП А.А. Великосельская, С.М. Уколова, А.В. Сергеев, О. В. Калядин, В.Е. Милошенко |
10 |
Гранулированный сверхпроводник в сверхмалых магнитных полях И.М. Шушлебин |
11 |
Вакуум в технике низких температур В.Е. Милошенко |
12 |
Технология получения ПКМ на основе рубленого стекломата и полиэфирного связующего методом вакуумной инфузии М.Ю. Воскобойник, К.С Габриельс, О.А. Караева, Е.В. Кулакова, Д.В. Полухин |
13 |
Техническое оснащение безавтоклавного метода производства ПКМ М.Ю. Воскобойник, К.С Габриельс, О.А. Караева, Е.В. Кулакова, Д.В. Полухин |
14 |
Электрические свойства композитов NiX(NbO)X-100 К.И. Семененко, М.А. Каширин, О.В. Стогней |
15 |
Создание лабораторной установки для изучения электромагнитных колебаний Т.Т. Хамдамов, С.В. Родионов, К.Е. Иванов, Е.С. Григорьев |
16 |
Влияние размерного эффекта и содержания моноклинной фазы на микротвердость пленок ZrO2 М.С. Филатов, О.В. Стогней |
17 |
Сравнение магнитотранспортных свойств композитных систем Ni-AlO и Ni-NbO. Роль диэлектрической матрицы в магниторезистивном эффекте А.Дж. Аль-Малики, Е.О. Буловацкая, К.И. Семененко, А.А. Гребенников, О.В.Стогней |
18 |
Преобразователь напряжения на основе обратного магнитоэлектрического эффекта А.В. Калгин, С.А. Гриднев, З.Х. Граби, И.И. Попов |
19 |
Изучение механизмов диэлектрических потерь в монокристалле триглицинсульфата А. С. Шпортенко, А. А. Камынин, С. А. Гриднев |
21 |
Термовольтаический эффект в массивных образцаx [Cu2O]90[Cu2Se]10 – [Cu2O]60[Cu2Se]40 В.В. Бавыкин, Л.В. Канивец, А.С. Шуваев |
22 |
Структура многослойных гетерогенных систем композит-композит Аль-Аззави Хайдер С. Мохаммед, А.В. Ситников, В.А. Макагонов |
23 |
Термоэдс сплавов Гейслера в интервале температур 80-400 К О.В. Певченко, В.А. Макагонов |
24 |
Структура и электрические свойства пленок C, In2O3, ZnO, In2O3/ZnO, In2O3/C, ZnO/C П.М. Хлоповских, Т.И. Епрынцева, O.В. Жилова, В.А. Макагонов, И.В. Бабкина |
25 |
Влияние интерфейса на электрические и термоэлектрические свойства структуры ZnO/С В.В. Гаршин, П.М. Хлоповских, Т.И. Епрынцева, O.В. Жилова, С.Ю. Панков, Л.И. Янченко |
26 |
Диэлектрические свойства нанокомпозита титанат бария - полипропилен В. М. Аль Мандалавиб, Н.А. Емельянов |
27 |
Электрофизические свойства матричных нанокомпозитов на основе кислого сульфата аммония и диоксида кремния И.И. Доценко, Е.А. Жмаченко, Л.Н. Коротков |
28 |
Электромеханические свойства кристалла K0,7(NH4)0,3H2PO4 Л.С. Стекленева, Д.В. Лиховая, Л.Н. Коротков |
29 |
Амплитудные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь для монокристаллического дигидрофосфата калия Р.С. Алькхазаали, П.В. Кулаков, А.А. Порядский, Д.А. Лисицкий |
30 |
Термическая стабильность структуры композитов Fe-Al2On А.Н. Смирнов, А.Н. Косырева, Г.С. Рыжкова, А.Дж. Аль-Малики, А.А. Гребенников, О.В. Стогней |
31 |
Влияние условий напыления и постконденсационной термической обработки на электрические свойства LiNbO3/Si МДП структур В.А. Дыбов, А.В. Костюченко, М.П. Сумец, Д.Е. Филиппова |
32 |
Влияние легирующих добавок на электрические свойства твердых растворов на основе теллурида висмута В.В. Бавыкин, Л.В. Канивец, А.С. Шуваев |
33 |
Получение и диэлектрические свойства сегнетоэлектрической керамики Sr2+xBi4-xTi5-xNbxO18 Н. А. Толстых, А. И. Бочаров |
34 |
Упрочняющие композиционные покрытия на основе кобальта с различными упрочняющими фазами С.А. Смолянинов, И.М. Трегубов |
35 |
ДЛЯ ЗАМЕТОК
ДЛЯ ЗАМЕТОК
ДЛЯ ЗАМЕТОК
Научное издание