Синтез та дослiдження властивостей неорганiчних сполук синтезованих на основi LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?органiчних сполук з стрiчкового поживника.
Особливостi першого методу полягають в сильному впливi парiв розчинника на процес осадження плiвок (термiчний ефект окиснення розчинника, зниження парцiального тиску кисню, пiдвищення парцiального тиску вуглекислого газу та води). Проведений термодинамiчний аналiз звiв цi ефекти до мiнiмуму i дозволив оптимiзувати умови осадження плiвки в реакторi з холодними стiнками i iндукцiйним нагрiванням пiдложки [1,16]. При цьому ?CO2 < 105 атм. i не шкодить фазоутворенню YBa2Cu3Oz при температурах < 800оС. Використання аерозольного джерела дозволяСФ досягнути високих швидкостей осадження, забезпечуючи [17] одночасно хороше вiдтворення складу i морфологiСЧ плiвок R123 i Bi2212.
Другий метод, що використовуСФ компютерне керування процесом, полягаСФ в нанесеннi краплин органiчного розчину, що мiстить леткi комплекснi сполуки металiв, в заданому спiввiдношеннi на транспортерну стрiчку iз скловолокна. Пар, утворений за допомогою iмпульсного нагрiвання стрiчки в вакуумнiй камерi, направляСФться до пiдложки. Дозволяючи легко змiнювати кiлькiсть речовин, що випаровуються за один iмпульс, i склад пари вiд iмпульсу до iмпульсу, цей метод виявився надзвичайно зручним для отримання багатошарових плiвкових структур складного хiмiчного складу [16].
Третя проблема, яка властива виключно MOCVD, полягаСФ в цiлеспрямованому пошуку речовин, якi володiють високою i вiдтворюваною леткiстю. Зазвичай найбiльшi труднощi повязанi з переносом барiю через парову фазу. Такi комплекси барiю олiгомеризованi як в твердiй, так i в паровiй фазi iз-за координацiйноСЧ ненасиченостi Ba2+ i високоСЧ йонностi звязку барiй-кисень.
Четверта, технологiчна, проблема повязана з необхiднiстю створення оптимальноСЧ морфологiСЧ плiвки. Так, при дослiдженнi впливу рiзних факторiв на орiСФнтацiю плiвок виявлено, що введення надлишку сполук вiсмуту i мiдi при ростi плiвок Вi2212 ВТНП сприяСФ формуванню зорiСФнтованих плiвок, в то й час як введення надлишку лужноземельного елемента призводить до ?-орiСФнтацiСЧ плiвки [17]. Вказане явище повязане з тим, що надлишок вiсмуту i мiдi призводить до утворення рiвноважноСЧ рiдкоСЧ фази, або змiщуСФ фiгуративну точку складу до областей, де повинен бути присутнiм розплав. Це пiдвищуСФ рухливiсть компонентiв плiвки i сприяСФ формуванню термодинамiчноСЧ бiльш стiйкоСЧ С-орiСФнтацiСЧ, в той час як в умовах кiнетичного контролю реалiзуСФться ?-орiСФнтацiя. Даний факт пiдтверджуСФться експериментами з рiдкофазноСЧ епiтаксiСЧ. В загальному випадку, морфологiя (полiкристалiчнiсть, планарнiсть, орiСФнтацiя плiвки, наявнiсть мiкровключень не надпровiдних фаз, мiкротрiщин i iн.) залежить вiд багатьох технологiчних факторiв, якi повиннi бути ретельно оптимiзованi.
Серед найбiльш актуальних задач технологiСЧ MOCVD-плiвок, що очiкують вирiшення, слiд видiлити:
нанесення плiвок RBa2Cu3O7x на бiкристалiчнi пiдкладки (SrTiO3 сапфiр) i формування на СЧх основi певного виду структур (магнiтометри i iн.);
отримання плiвок ВТНП на пiдкладках великоСЧ (дiаметром до 70 мм) площi;
вирiшення проблеми двохстороннього in-situ нанесення плiвок;
досягнення високих надпровiдних характеристик в тонких плiвках ВТНП на традицiйних для електронноСЧ технiки пiдкладок (R-сапфiр, Si) з використанням високоякiсного буферного шару GeO2.
Останнiм часом увагу привертають плiвки рiзних тАЬлегкихтАЭ РЗЕ123, оскiльки у них можуть проявлятися ефекти пiнiнга на передвидiленнях продуктiв фазового розпаду, а також ефекти стабiлiзацiСЧ метастабiльних фаз, пiдсилення критичних струмiв в твердих розчинах. Друга актуальна i масштабна задача, у вирiшеннi якоСЧ технологiя CVD без сумнiву виявиться ключовою отримання покриттiв з високою струмонесучою здатнiстю на покритих буферним шаром гнучких металiчних стрiчках iз нiкелю i його сплавiв, текстурованих шляхом прокатування i випалювання (RABiTS (Rolling Assistant Biaxially Textured Substrates)).
1.3 Крупонкристалiчна керамiка i монокристали. Особливостi матерiалiв на основi крупнокристалiчноСЧ керамiки. Реальна структура
Створення будь якого матерiалу, як правило, базуСФться на iдеСЧ реальноСЧ структури з декiлькома iСФрархiчними рiвняннями [18]. Мiкрорiвнем структурноСЧ органiзацiСЧ високотемпературних надпровiдникiв, який вiдповiдаСФ за СЧх фундаментальнi властивостi, СФ базова кристалiчна структура. Специфiка мезорiвня полягаСФ в тому, що окремi кристалiти завжди небездоганнi i роздiленi протяжними дефектами на бiльш дрiбнi субкристалiти (блоки мозаСЧки, областi когерентного розсiювання). Нарештi, пiд макрорiвнем розумiСФться ансамбль кристалiтiв (зерен, гранул) i пор.
Основним мiкроструктурним мотивом крупнокристалiчноСЧ керамiки СФ ансамбль крупних (в залежностi вiд умов синтезу таких, що досягають величини 0,5 5 см.) псевдомонокристалiчних утворень, роздiлених висококутовими гранями. Кожне таке утворення, не СФ iстинним монокристалiтом, а являСФ собою пакет тонких (5-50 мкм.) пластин YBa2Cu3O7? тАЬламелейтАЭ, в якому вiдношення довжини до товщини досягаСФ приблизно 1000. Розмiщенi паралельно один до одного пластини роздiленi малокутовими межами. Також треба вiдмiтити, що реальна структура розплавних ВТНП- матерiалiв характеризуСФться наявнiстю рiзних протяжних дефектiв, в тому числi: меж двiйникiв, ультрадисперсних включень не надпровiдних фаз, рiзних типiв мiкро- i макротрiщин, що виникають iз-за низьких пластичних властивостей фази YBa2Cu3O7? , пiдвищеноСЧ концентрацiСЧ дислокацiСЧ. В принципi важливим СФ врахування всiх рiвнiв органiзацiСЧ мiкроструктури ВТНП-