Дослiдження квадрупольноi взаемодii збуджених станiв ядер методом збурених кутових кореляцiй тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.16 ВАК РФ

• : • ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВШИ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

Гайдамака Андрій Петрович

ДОСЛІДЖЕННЯ КВАДРУПОЛЬНОІ ВЗАЄМОДІЇ ЗБУДШШХ СТАНІВ ЯДЕР МЕТОДОМ ЗБУРЕНИХ КУТОВИХ КОРЕЛЯЦІЙ

01.04.16 - "фізика ядра та елементарних частинок"

Автореферат

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук

ХАРКІВ - 1904

Дисертацією е рукопис.

Роботу виконано у Національному науковому центрі "Харківський фі зико-техн ічний інститут*^

Науковий керівник:

кандидат фізико-математичних наук, старшій науковий співробітник Кшочарєв Володимир Олексійович

Офіційні опоненти:

доктор фізико-математичних наук старший науковий співробітник Ранюк Юрій Миколаєвич (ННЦ ХФТІ)

кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Кузніченко Анатолій Васильович (ХДУ)

Провідна установа: Інститут ядерних досліджень АН України

Захист дисертації відбудеться " " __£єрєзнл _____ 1994 р.

о /?____годині на засіданні спеціалізованої вченої ради

Д 053.06.01 Харківського державного університету (ЗЮ108, Харків-108 проспект Курчатова,31, ауд.зоі)

З дисертацією мокна ознайомитись у Центральній науковій бібліотеці ХДУ

Автореферат розісланий " лмТогд________ 1994 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої рада .

доктор фізико-математичних наук М’0, АзаРЄНК0В

ЗАГАДЫМг ХШШЙЖИЩ РОБОТИ. .

Актуальність теш. Вивчення структура та властивостей атомного ядра, а такок механізмів ядорнкт: взаємодій маз своей кінцевою.метоп,, побудову адекватної теорії атомного ядра. У з*вязку із трударщамз створення такої теорії розробляться різні теоретичні модельні підходи. Для розвитку адарних моделей, чутливих до розподілу нуклонів у. ядрі та. характеру їх взаємодії,, сутгзво знання влоктромащітнах моментів ядер, які‘можна розглядати як один з чутливих критеріїв адекватності відповідних ирдальних уявлень.

Проблема вимірюваная електромагнітних моментів коротхозшвучих збудвених ядерних станів отрицала в пензіа мірі рішення після того., як було виявлено лшшв електромагнітного поля на кутову кореляцію каскадних ядерних 7- випромінювань. Були розроблені метода збурених кутових розподіліз (ЗНР - з ншсористаншої пучків прискорених заряджених частинок) і збурених кутоннх 77-кореляцШ (ЗКК - з використанням радіоактявЕнх деврел), з дошдгагою яках накопичено значну частину дянит про маті та і моменти впротковизучнх ядерних станів.

■ Отримати інформацію про велачшу квадрупольного моменту збудав-ЕПГО ядерного стану можливо шшірзін.збурення кутової кореляції, граді ентом електричного поля (ГШ>, аиз для вимірного есОекту необхідні градієнти поліз » і о16 в/см, які' в нвдрсяані штучним шляхом. Граді-СТРИГ ЄЛ8КГрЗЧШГО поля у рзадннні мпяуть викликати істотне збурення кутової котз.кщгІ, проте проблему виміру електричках квадрупольшх. шжнтів збудай'Ега здар до цього часу на котна зважати розв'язаною задовільно, оскільки брекуз: незаза.Ейої івфармаціі про величину вну-трішьокристалічнаго поля. Задача знаюдкення ГЕП у речовині у загальному вигляді на вирішується і погребу в модальних розрахунків з урахуванням багатьох факторів.

Однозначне визначення- квадругольних шавзтів збудгенвх ядер потребує надійної іЕфоріації про велгтану ГЕЯ у речовині, тому систе-мзстчеє досдідаешя квадругольвої взаємодії - (КВ)- назва розглядати як нзоохідеу передумову для отримання дааих про квадрупольні моменти збудкзягЕ ядер. Зпавузп аз їрудЕощі теоретичного обчислення ГЕП для конкретного кристала. дослідзезея змізення КВ у модельному об’єкті кокка Езакагя більш доцілким., ais накссгчгння данях для різних речовин. Таку можливість надають зокрема.'дшрззвання гемпературних залежностей параметрів квадрупольного зз’лзку. Ееличина ГЕІЇ низнача-яться характерястіжамн кристалічноí комірки, тому для дослідззаая

температурних залежностей КВ потрібні матеріали, для.яісп: характерні суттєві зміни кристалічної структури у відносно вузькому діаназо-ні температур. До таких речовин відносяться зокрема подаійзі окиси Із структуро»] тщу перовскіту. Дзсліданнл КВ у сполуках типу неров-скіту, які знаходять широке застосування у сучасній техніці, дозволяє таксис отримати відомості, які е корисними для уточнення природи їх сеєцшїічеих властивостей. .

иета роботи полягала у отриманні систематичної інформації про . взаємодії) електричного квадрушдьного моменту збудаензго ядзрззго стану з ГЕН. і вклгчала:

- відпрацквання методики ниміртань SHE у подвійних окисах:

- отримання температурних залежностей параметрів КВ;

- дослідяєнея КЗ у кубічЕзх струкгурнах модифікаціях та відпрацювання підходу до його опису;

- пшук явадругольнях ефектів, до пав-язані із специфічніш власти-

востями дослідазних матеріалів, нклтавчг 'вшшв зовнішнього елеістра-ЧНОГО поля. .

. Для досягнення поставленої мети була необхідна: .

- розробиш термостат, який задовольняв стцнфічЕнм вимогам;

- виконати виміри диференціальної та інтегральної збурена! кутовоі кореляції у діапазоні температур -196 * 400°С;

- визначити темпвратурні залвнності параметрів НВ та виявити ншшз домішок у різних структурних модифікаціях.

Предметом дослідавЕна е взаємодія квадрупольного машнту збудженого стану . 482 кеВ І81Та . із ГШ у шдвійнзх окисах з структурою типу горовскіту, її залежність від темпвратурн та кількості домішок., а такса: зовнішнього електричного паля. Вимірювалась ЗКК каскаду 133— 432 кеВ ядра Ю1ііа. що утворюється внаслідок р - розпаду ядра '181ес.

■ Об'єктами дослідаєння обрані .кераміки SrTiCh. ваагіоі, Кальсь, •pbZrOa, ЩО були леговані НГ, тверді розчини PbZrfl-ecjHCxQs ТН МОНО-крисгад Ba(TiEf)0з. Радіонуклід TS1 Ні,утворювався при активації зразків нейтронами у реакторі. Вибір аб’евжів для досдідання температурних заланностей КВ проводився із урахуванням ф і зичних адастинас-тей спплїк. .

Наукова новша. У дисертаційній роботі вперш: ■

— отамані ■ температурні задвзшпсті параметрів ЕВ в кераміках ти-

танату балів, титанату страйків, гафназгу .свищів» а тавпзс у таерзах ■ розчинах парканлту-гафваїу дниейі; ■ .

- зазначені параметра SE у тднрній: та дакищшй нвйзгбічшс.-іа-

зазг ткювая пкгрга; . .

- нкишанг ййнїрзг йЙН-у иошіфзит«1 итвигу. oapin -т о*|*гвш тарзмЕтск ЯЗ г ïtstii'atâ та їЕтрйгошльіхіС фззет ■

- впявлвш Волш заваїЕй&огс шиягрэтвсго- заиьг-а» жтара AB

у это* та псйтздстеїрягонашііЛ фааї WJm±i .' ' ’

- відпрацьовзно підхід да ояису ЯВ'у к^йї'ШН фзггг cüns&z j да-■paisas параметра роаупорадкувяаЕН крлсталічЕпї структура; •

- експвртленгаяьш показано, вду зеичїї«- рагутрідкузаяегс gjsœrà^ лїчші гратня утрудавз ¡нтераротетш ssænqnaajHTaabEECC даазг дшгавн

КубІЧЕЗХ ф23. • '

Щзавапчна аштсшість робслж • ' ■

- дані про КВ.иозуть.бувд - зтархсхттт. дш огкпслзння ГЕЙ у

спшукаг типу ¿ВОз і годадыдих. .яза і pax, нвадрутаагзх Екаюткгщ; ■

- граятузашя результатів- Еиїїгрів ЗНК. у тзрагаах паргзнзра рпзу-

порядкування крїттадічшзго шля «. афективна» .ари анааізі Ж j vsbï^ нах структурах; ' ' • ' • . .

. - ■ загщаапзаватй метод аналізу jjshах вшіршнь Î2KIC ноаа- буй. -

застосована* для експресного'пшукуі^юшг готагодів; .

- розроблений для намірявша SES'У діапазоні температур -їда *

TOCfC твря стах KCS9 ■ бути викорястаазЗ: для лрсдідеєеь у шггарігшзх, зр на раагуать а коиюнентаїаг шзітртг .

- мзтодшга ддерш - сгг&іїтрссг.сяі'дих досагідавнь ПГ.В шгодоа SSt*

їда'відпрацьована у дисертації, з шрсшзігашшів дім дослідзвш» бага-гаксшонентнш: .йзташ-<жсидти: ' глолут: з сїрукл-урси тацу АВОя.. згар»“ на ВТШ-керетіх; • .

■: До зашсту впеєсєез: -

--відпрацьовану-1 методику ишірзвгшь ЗШІ rá oOpoßrm вясивримента-тьних даззх у подвійкзх asacas;

- результати вимірів 3KIÎ у титапап с!ар»о„ шсііагі катріь, тата-

г.аті стронцію, царконзті сзинііі, гщяііп fjs£scro{. -грьрю'и розчинах ттирконату-гафнату снзнцз; • -

- дані про ншшз зовнішнього йЖіітрташго яаля яз. КВ з ^¿'.:тзгі стронцію та гафаагі свинзд;

-•методику ідвнзяфікаш ї фасони гар<ждаз у aagitot опясах.

.’Апробація робота. Резу-ЕЫ'азя докидазь К8 у авдвіззяї стсясйх цсягозіізлісь на хеті, хети, :огф: нгпалах з ддзрзс! cns:îrpocaor.if :а структура атомного ядра, Яізшлрода'їй ззр&із'ЯЗеріоя епгиярогнтш u сяруйлура свішкого aöpd", ка 1 il il нарадах з щ^рЕО-сиекфоглої? t -

чних досліджень надтонких взаємодій. Дані про параметри НВ у подвійних окисах із. структурою типу пвровскіту включено у таблиці Spactro-всоріо properties of inorganic and organometailio oorapounds та Angewandte Chando-Intematioaal Edition In English., v.26, 1987. Основні результати дисертації опубліковані у 5 статтях та 8 тезах доповідей:.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, чотирьох розділів, закінчення, додатку та списку цитованої літератури і містить 68 рисунків, 5 таблиць. то бібліографічний список з 134 найменувань. Загальний обсяг - 137 сторінок друкарського тексту.

. ЗУІСТ РОБОТИ.

У вступі показало актуальність дослідження електричної квадру-польної взаємодії для.вирішення пройдеш виміру квадрупольних моментів збудеш ншс. ядерних станів, обгрунтовано вибір об'єктів досліднен-ня, визначена мета роботи; відзначені наукова новина та практична значимість отриманих результатів.

’ У парному розділі "НШШВ КВДРУПОЛЕШІ ВЗАЄМОДІІ НА НЇТОВУ КОРЕЛЯЦІЙ КАСКАДНИХ: ЯДЕРНИХ ВШРОШШВДНБ" розглянуті фізичні основи, методу.ЗКК, основні аспекти теорії збурення кутових кореляцій.поза-ядерниш. полями та наведені співвідношення, за допомогою яких описується статична електрична квадруиольна взаємодія у реальних кристалах. • '

У розділі ’’МЕТОДИКА ШМШБАНБ ЗКК НА РАДІОАКТИВНИХ ДКЕРШХ" обгрунтовано вибір ядра-датчика у відповідності до мети роботи, ош-саго вимірювальну систему,, процедуру вимірів а обробки даних. Вибір ядра-датчика визначає екипврииентальну процедуру, технічні характеристики вимірявальнаї установки та особливості математичної обробки результатів ЕШірів.. Меті роботи якнЕйіфащв відповідає 13!Та, ядзр-на-тззтроскопічяі .харахтарпстЕкз -якого сприять вимірза ЗКК.

Вимірювання ЗЕК полягав у реєстрації швидкості збігів 7-кзан-тін каскаду 1ЭЗ-402 кзВ. Мс(0) або часових спвитрів збігів Nc(9,t) під дугами 8 » тс та х/г, а результати, виміру репрезентуються у шг-ляді анізотропії кутової кореляційної функції

*(%) - W(lt/Z)‘ ’ W{1C,t) “ W(lC/2,t)

i. і т.тгз .... ..... '. ado Alt) =»------------------------ .

w(K/a) w(ic/2,t)

Для-вимірювань ДЗКК'та.ІБКК була використана модернізована система "Распад". Вона яеляп. собою автоматизований двоканальний спектрометр збігів з одним рукаші та двома нерухомими ^-детекторами.

7-В2проаішшпазя детектувзлось сцйнтилятораки fëuTCri) розмірами- »40

* 40 ш с фотошзмгогувачами «ЗУ-зб. Енергетична розділення дебеторів яри робочих завантаженнях .нв переважувало 10£ ш лінії 661 каВ ^Сз. Електронна частина установвзі виконана за тилом шзидап-повіль-коі схеми збігів з перетворювачем час-амплітуда, що забезпечує діапазон перетворення чагових інтервалів до іоо не, з часовим розділенням гхо =» з не- Компенсація дрейфу коефіцієнтів підсилення трактів енергетичної селекції ори тривалій Моо год.) роботі здійснювалась системою автоматкчного регулювання підсилення. Часові спектри реєструвались аналізатором 12-4840. Для одночасного виміру інтегральної SKK рахувалась, кількість відповідних т-збігів. Застосовано циклічну зміну кута міа ^-детекторами із прсмігнзм виводом накопиченої інформації на магнітну плівку. Сгстема"Рзспад" забезпечувала вимір ЗКК у автоматичному режимі на протязі принаймні ют годин без корекції параметрів. .

Для температурних досліджень були розроблені ' спеціальні термостати з робочим діапазоном від -1°6 до 400*0. Термостати забезпечували точність підтримання температури- ±0.3* у діапазоні -100 + 300*0, а при Т а. 400*0 - на-гірше ± 1.5*. .

Обробка виміряних залежностей îT(9,t) проводилась у два етапи. Спочатку поканально обчислювалась анізотропія, оцінювався характер НЕВ і параметри КВ. На другому етапі-обробки провадилась апроксимація ниміряної залежності A(t) відповідним аналітичним виразом із необхідними методичними корекціями. Програма обробки передбачала обчислювання параметрів Шо та О, які були визначені на перлому етапі. При обробці даних для КВ, що не має аксіальної егметрії, було вино-ристано процедуру, яка полягала у обчисленні анізотроШ ї для набору значень т) з кроком 0.05. Аналіз одерханзх емпіричних залежностей на-раметрів КВ проводився з використанням пакетів прикладних програм.

У розділі "ВИМІРЮВАННЯ ЗКК У ДЕЯКИХ ПОДВІЛЗК ОКИСАХ"ЕИКЛадеяі результати вимірів диференціальної та інтегральної ЗКК.

У області температур від -196 до 400°С виконані вимі^шання інтегральної ЗКК для керамічних зразків гЬЕіОз і ïTbZrib, BaïiOs.SrTiOa, легованих Hi у концентрації до 12' . Диференціальні виміри виконані для цих же матеріалів, а таког твердих розчинів Pb(Zrî-*Hlx)Oa (х =

о.оі, 0..1, 0.2, 0.93), для їТальоз та оптично прозорого монокристала ВаІІОз 3 ВМІСТОМ НІ ДО 0.01Ж. Дсслідаено вплив ІЮСТІЙНОГО ЗОВНІШНЬОГО' електричного поля на параметри КВ у. ЗгїіОзта ГЬНХОз.

матеріал т°с ЬЬ, 1ІГД С V

ВаТіОі КОНОКрКСТ&З ■ 25 205-4 0-12*0.02 <0.1

-196 ti Oí зо 0-36*0.04 =г 0„3

ЕаїІСЬ іершеіла— J - 40 135 ¿25 0.42±0.С4 Л 0.3

22 180420 0.51*0.CS =. 0.4

25 • 192*20 0.34*0.04 = 0.2

ВаІіОз жерааІза-2 65 170*20 0.41*0.04 а 0.2 І

90 135*15 0.49*0.05 . =» о.з j

-196 175*15 0-35*0.04 1

..ЗЛІТЬ 25 133-15 0.42*0.06 - ■

250 1С0±Л0 0.50*0.10 ' -

шш 340 840*20 £0.02 o.sto.1

390 810*20 £0.02 0*7*0.1

^0.9-Г . С13°3 25 513*17 0.10*0.00 0.7*0.1

150 442*15 0Л2*0.09 0.7*0.1

200 410n0 - 0.13*0.09 0.7*0.1

25 508*17 . 0.13*0.08 0.7*0.1 і

lcZr0.9 ~ 2*0.1 °3 L ' 150 . 432*15 0.16*0.09 0.7*0.1 j

200 . 395*10 0.17*0.09 0.7*0.1 і

і ?'°2'Г0.8 ~ ^с.2 °3 25 465*15 С..18±0.09 0.7*0.1 і

150 373*15 0.22*0.09 0„7*0.1

200 340*10 ‘ 0.26*0.10 0.7*0.1

№2i-o.Q2- ^0,98°2 і 25 472-13 0.15*0.03 0.7*0.1

150 365-12 0.17*0.09 0.7*0-1

200 160*20 0.35±G„15 = 0.5

Зшнепшї штра’ятоів ісвадруяшьної взаємзді ї аэ. а, т*. ср сйт~ слип із дгшсс нззшртшаь дзфзрззціадьго!-SHE, зладгво у Тсад-і. Тсксературяі зага'їїЕості Інтегральної анізотрапі і íx^cOTjS Fnc.I.

4+АЦ+*

,.ц .Lut-y-fM-M-frt-Wrb*

J

о Й5 ÏC5 as* 6 59 1C5 ÍTS '

Г С г. с

Рпс-Г. ЗЗДеЕШСТІ Аііг-(Г) J РЬНХОз—3, гЬаОз-d, В;іЯ?І0з~3, SÄGrf.

W/У»*«

Л'

n

^'4llbv¥^)!î/|

ч . • 6

а \о to ті <*v t.«»

Ргс.г.ЗалегЕості A(t) j ¿tarca.. :-7.c.3- Sanesnosn Ait) y Еагіаз.

КубічЕЕ (a), псэвдотэгпагонаЕЬ- Ьйнокраетзл (a), Kspsrjnta (б.з).

=а «3), ромбічна (е) фази. ■

На Рис.2 наведені аксдвримевтальні дані у вигляді диференціаль-ноі анізотропії A(t) для трьох різних структурних модифікацій гафна-ту свинцю, які демонструють чуйність характеру збурення кутової кореляції до температурної еволюції іфисталічно! гратки- Залежності' A(t) для різних зразків ВаіЮз у кубічній фазі, що представлені на Рас.З, ілюструють ншшв структурних нвдосхоналостей гратки на ДЗКН.

щя вимірах диференціальної ЗКК у керамічних зразках титанату стронцію, ніобату натрію, твердих розчинів гафаату-цирконату свинцю, а таков титанату барів, які відрізнялись вмістом домішок 1 стуцвнем досконалості кристалічної побудови, були одержані залежності A(t), аналогічні тим, що наведені на Рис.2. Для монокристала ВаТЮз у тетрагональній фазі та при дослідженнях у зовнішньому електричному полі були одержані залежності A(t), які якісно відрізнялись. Ця різш-ця обумовлена специфікою . досліджень у зразках, які не можна розглядати як пшгіхристапічні.

‘ У четвертому" розділі "ЯДЕРНА КВАДРУПОЛШ -ВЗАЄМОДІЯ У ДЕЯКШ СПОЛУКАХ ТИПУ АВОз" наведано узагальнюючу таблицю результатів ядерно - спектроскопічних, досліджень КВ у сполуках типу шровскіту методом ЗНК 1 проведено обговорення екшвршвнтальшх даних.

' На підставі аналізу результатів вимірів диференціально! ЗКК у

PbEfOa. СаЕГОз, СаНГОз, CdliCb, ЇЬТіОз, ВаШіОа І PbZrOa MOSHE зробити висновок, що для подвійних окисів у межах кожної із некубічних фаз с характерним зменшення величини, ио із зростанням температури. При наближенні до Т«о у залежності шо(Т) спостерігаються виразні зміни, а при переході у кубічну фазу оь практично досягає нуля. Від-, твідні температурні залежності параметрів • шо та т) апроксимувться плавними кривиш. Результати вимірювань ЛБКК у Pb(Zri-xHrx)Os та (FüxBai-ic)Zr£f0з показують, щр монотонне зменшення величини Wo Із зростанням температури та суттєва зміна при фазовому.переході е характерною 1 для багатокомпонентних перовскітів. Нами також знайдено, що підвищення вмісту Ні у Fb(Zm-kH£x)Qi приводить до систематичного зменшення Шо. Температурна та концентраційна еволюція параметрів КВ у Fb(Zrt-«HXx)03 дозволяє дістаися висновку, що у зразках з відносним вмістом гафнію*о.оз, 0-1 т& о.а при Т<гзо°С реалізується ромбічна модифікація, а для зразка із. х » 0.98 послідовність фаз така, як і у гафнаті свинцю. Це повністю; корелює із даними діелектричних та рентгеноструктурних досліджень. ’ ■ '

Результати комплексного дослідаення впжву температури та домішок. на, ІПВ у РМггьха&ООз проілюстровані на Рис-4.

ñm.4. Температурні зздзееості шоШ у Fü<Zri-¡¡Hrx)03. :

Еиміргвання Інтегральної ЗКК y FbHIOi^ZrOa.EaTiOa.SrfÜOs та аналіз одержаних даних дозволяють поширити інформаційні моаливасті квтодикя. У кубічнії фазі нпЯщ всіх досліджених матеріалів валют-* на Аівт досягає максимального значеная й прн Т > Т* Аіяг=оо«в*. При температурах, що е близькими-до Т^, значення Аіпт зпзнавть помітних 'змін. Унекубічних фазах температурний хід величини Аі*т коре-лве із зміненням.параметрів комірки. Винятком з цієї закономірності в SrTIo»., де- спостережено монотонне зміншаннл Аіят, яке притаманне некубічним структурам (дав. Ркс.іг).

■ Структурні фазові переходи у перовскітах виявлялися у тешера-* турних залежностях шо(Т) йАінт(Т) у вигляді характерних "сходинок". Проте, якщо пврахід відбувається мі з фазами з близькими кристалографічними характеристиками, його ідентифікація утруднено, а виміри пов’язані із значними витратами часу. Для експресного пошуку фазових переходів розроблена процедура обробки результатів вимірювань ЗКК. Вона передбачав обчислення величин d(cjo)/di або d(Aiat)/dI, які виявились чуйними до змін ох> у області фазоного переходу для гмтОз, гьагоз, ссінгаз» ВаіЮз та твердих розчинах Fb(zri-xHrx)03. На ?нс.5. наведені результати такої обробки, даних вимірів І ЗКК 'і ДЗКК у рьнгоі Із порівняння результатів Обчислень dído/dS І (Шит/сИ ЕИШІНЕЗЄ, що ншірзваня інтегральної ЗКК такоз дозволяють, ефективно виявляти фазові переходи, але потребують суттего меншого часу. .

її-

т.с

--«0«/£Р ---

Pec.5- Обчпсдаш законності а(ьь)У<їі? та <і(Аікт)/(ЕГ у РШїОз.

Із аналізу результатів вимірів ЗКК і відповідних параметрів КВ у подвійних окисах вишшваз, що провідним фзктором, якиЗ вззЕачав величину ГЕП, е характеристики гратки та їх температурна евалщія. Тому вимірювання температурних ефектів методом ЗКК постає, ьшбуть, найбільш перспективним шляхом експериментального вивчення КВ і джерелом ешірйчної ІЕЇОрмаЦІ І ДЛЯ перевірки коректності C04HCJSHb ГЕП» При швченні температурних залежностей паракатрів SB, особіаво у системі ТЕЄрДНХ розчинів FbZrCIvs)ЕГхОз, І Зіставленні ДаіШТ., 150 були отримані різкими авторами ■ для одшн: ¿і тез: ез сполук, легко бачити розмінності у значеннях параметрів квадрупольного зв'язку. їх природно пов'язати із різнвцеа у дошшЕ:овог-.;у складі та структурнзагі дефектами. Останні особливо суттєві при дослідганняї карачі чшк матеріалів. Ефекти, що пов'язані із недосконалі ста зразків, покуть істотно викривити значення параметрів КБ. Задля- то’гс, щоб установки, наскільки можуть бути суттєвими ці викривлення, проаналізовані відомі дані про КВ у подвійних окисах. '

Вшив домішок і дефектів кристалічно! будови проявляються найбільш виразЕо у кубічних фазах, оскільки у цьому разі відсутні інші даерола 'квадрупольніх ефектів. .Оскільки ГЕП у ідеальній кубічній гратці відсутній, аналіз такого роду даних готрзбує-асийлаЕаго роз-згляду. У дисертації був використаний статастачниЗ підхід, у мзаах якого збуренЕЯ кутоеої кореляції описується у тераіЯЕХ парзівОї'ра ШЗ,

¡до; опису® саредшз флуктуацій ЖІ 1 Фжигчео харзктєразрв дягалшз розупорядаузання кристалічно? структура;. •

Лаг обчислили Шо лиш Fbarcfe, TbSrCh та вазао?,* 1 буза вняеяенб різниця значень параметра розупорядкувазия ГЕН для зразків,'с*о відрізняються технологіє!) виготовлення. Ш розбіжність можна розкпяда- « ти як "ефект зразка”, по, тв'язгнзй із індивідуальніші -іарсотврзигш-каш матеріалів, зокремз з кількісні дєфезтіз. Відповідні дня! наведені у Табл.2. .. . *

Табл.2. Значення ігараштріврозуппрядаування ГЕЕ (ЗЗоДІгц)

• у кубічних фазах деяких пзровсьптів. . ■

■ ВаЗШЬ РЬНЯЬ ?Ь2г0з Bb(Zrt-xECx)0a

хрїстїл гераніха керккіка гераиіса *=0.03 хврожівга х=0. 1 хвра-жіЕл в=0.2 зеерляіха. .

-,п+. 120±20 30і4 170+20 бОіб 40±5 55 ±7 78*8 Єв±10

Була отримані дані про розупорядкування ГЕП у залежності вгд вмісту Ізовалентної домішки у кубічних фазах їЗДгп-хдаьюз. Прз зростанні концентрації гзфЛв у РїьТгСЬ розугорядаування делзо збіяьг-ауеться, і цв збільшення описується егягітзичннм виразом •

А (і)о{СрТ) - 70£і-«=р(~5-5 Сщ.)! ЇІГЦ» .

Ця фори аналогічна залежності .ефгаташю! частота КВ у ваушрздксга-шх твердих розчинах каталіз з хібічною структурав, і легко діЗгз висновку, їда у обох випадках домівка з даарапом ГЕП у гравці.

Вгміри ДЯКК у оптично прозорому зшнокристалі ЕаЕісь двюастру-* гггь пгг-тптя дефектів упакування на розмиття ГЕН. Величина Шо для керамічних зразків у 3-7 та 4,85 разн. шреншцуе дай параметр для ппао-кристала. Різниця у значеннях Шо для керамік нота бути пов'язана з технологій виготовлення і відбиває ступіеь дефектності їх структу- , ри (дав. Рис.З). Враховуючи на досконалість кристалічної гратки гю-нокрзстала, отритяане зягчззяя "Шо - зо±л їігц ’.юзна пов’язатя з тни, до під час актизації зразок було опромінено неЗтронапи.І.радіаціЯні ттптїїтотіі7нт»р.д привели до суттєвого розупорядкування ГЕП. '

Певну частину відомостей про зшв дефектів, структура на КВ сг-рмятт ттртт аналізі дятгятс ЕШііргв ДЗКЙ для нгкубічнпх фаз персвсн-

ті в. Різнице ступени досконалості зразків найбільш виразно виявляється у .заченнях параметра 0, які з більшими для тих керамік, яким притаманні більші значення Шо у кубічних фазах. Для керамік, де параметр Що в порівнянним З ЕЄЛИЧИНОП Шо у накубічьих модифікаціях, обчислюнння.параметрів НВ та однозначне трактування ексторимэнталь-них даних, в утрудненим. ■

Квадрушльні ефекти, що обумовлені недосконалістю структури, можуть маскувати або імітувати специфічні особливості КВ у цих матеріалах. Одні ви із таких особливостей мої® бути відсутність граткового ГЕП у неполярній фазі більшості перовскітів. Виміри ДЗКК у нюбаті натрію при Т = 340° та 390°С показали, лю фазовий перехід із некубі-чзої полярної у некубічну неполярну фазу не супроводжується змінен-ням характеру квадрупольного зв'язку. ' . .

Вимірами ЗКК у титанаті стронцію ниявлено нетипове для кубічної структури зміненая анізотропії із температурой. Цей результат СВІДЧИТЬ Про те, ЩО спотворення кубічної структури БгТІОз, яке існує при Т = -196°С, зберігається принаймні до температури 250°С.

Серед факторів, які можуть впливам на КВ у перовскітах, е зов-нішв електричне поле, яке може привести до спотворення кристалічної структури із відповідним змінвнням параметрів КВ.

Рис.б. Залежності А(ї) у кераміці агїіОз.

■ Т = 22°С, Е = 15 ■**/« - а, Б = 0 - б.

ч

Ешив зовнішнього поля на квадрупольний зв’язок було зннйдеіго . .лв шамі'йяавннях ДЗКК у псевдататрагональній фазі гафгату пттаттп у ;оляг, напруззн'стя більша 125 *в/си. та у титанаті стропців при 2 » 15 **/«. Яа Рис.б наведені експериментальні. дані, які демонструють ефект впливу 'ЗОВНІШНЬОГО електричного поля на ДЗНК у ЗгїЮз. , ПІД ВПЛИВОМ електричного ПОЛЯ у БгІЧОз та РЬНІОз змінюється характер взаємодії, й вона описується у припущені про ДЕскомнонентау КБ. Знайдеш, що основна компонента (внесок » 80®) характеризується параметрами, які відповідні до випадку Е = 0, а індукованій компоненті притаманні більші значення «о та 8 < 0.03. Наявність другої компоненти КВ свідчить про те, що частина ядер-дагшсів 181 Та відчуває ГЕП, що Індукується зовнішним появу, й така' зміненая ГШ відбувається для частини вузлів типу.В. Для однозначної інтерпратаціІ ефекту впливу зовнішнього електричного поля на КВ у тровскітнх необхідні, подальші дозлідеення. ' . • • •

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ РОБОТИ '

Розроблено матодику вияірювань Інтегральної та дкферзнціальної ЗКК у подвійних окисах і шкснано цикл дослідазнь КВ у області температур від -156 до 400°С. _ ■

'у дисертаційній роботі шераіз: • - .

- виміряна інтегральна. ЗКК у титанаті барій, титанаті стронцію, гаф-наті свинцю та цирконаті свиецр й отримані дані про температурні За-

ЛеЗЕОСТІ веЛИЧЗШ Аілгг; •

- виконані няміршання ДЗКК умонокристалі • титзнату барію, кераміч-

них зразках титанату стронцій, ніобату натрію, твердих розчинах гзф-нату-цярконату сканню. .

¡з вимірювань диференціальної ЗНК отримані:

1 „ Температурні залезності параметрів КВ у кераміках титанату барів

і титанату строщів, а такоя у твердих розчинах цнрзсоаату-гафнату свинцю; параметри КВ у полярній та неполярній изкубічних фазах ніо-. бату натрію; параметри КВ у кубічній та тетрагональній фазах монокристала титанату барію.

2. Знайдено вплив зовнішнього електричного Поля на параметра КВ у

згїіОз та псевдотетрагояальній фазі рьшхь. . ■

3. Відпрацьована методика ідентифікації фазових переходів у сполуках типу АВОз.

І. Прошшлізсвгпо ексдаримаатальні дані для ку<Цчвях модифікацій ходе і'йниг. osapiB -у термінах параметра’разугорядкування кристалічної ся^уот-.Уїя- Доведено, що.. структурні дефекти у таких сполуках обумовлять сувдєшй-'внесок у зОурьння кутової кореляції, fr». Дскхяідаена вклав. ізовалннтші домішки на KB t показано, що ємні-рична .сиявшість, яка пов’язує параметр розупорядкування ГЕП із кон-цвнтрацісп домішки, е аналогічною да винайденої раніше дая куйічнах Металів а дагішками. .

• І з ‘ отриманих у дисертаційній роботі даних про НВ у спонуках ш~

щгшрсшскіту виплигає, ца иядгая? значення квадруподьних межею і в збуджених ядер мозша одержати. за умовою вимірів константи каедрупо- , ¿квото зв'язку з використанням зразків іа иішмапьшв кількістю дефектів. Якнайкраще цим вгяогш відповідають юшкристадічві зразка.

Ексшриментадьні- дааі про темпвратурні зала шості КВ 3 співставленая цих. залежностей із еволщіви параметрів кристалічної гратки иоаутъ бут вшссзристанкии для отримання візш надійааї Інформації щодо ГЕП у.речовині.

Слід- підкреслити:, ню дослідкення природа, компоненти. КВ, щэ індукована зош:іпш2м електричним полем» ножз нідарита яша до вимірювань константи КВ за умовами контролюємо ї величини ГЕП, тобто забез-пвчити безпосередні виміри хвацрупольного моменту збудженого ядра..

Продемонстровано перспективність використання методу ЗКК для зярішйтшя задач у галузі фізичного матеріалознавства. Методика ядер-но-сдактроскопічнах дослідаень ЕГО,' жу відпрацьовано у дисертаційній роботі, шае бути впроваджена у розробку сучасних науково ємних технологія та цілвенратванв дослідаша матеріалів, щз застосовую-ті,ся. 5 твій техніці „ .

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДКСЕРГАЩІ ВШШДШ У РОБОТАХ:

1. ГаЗдамака АЛ., Юшчарав В.А. Изучение каадрувдлыюго взаи-щсд?Дстзш£ а тїгганате сЗатш // Тезиса докладов, - і Всесоюзного саве-щшя по удазрпо-спЕктроскошческим исследованиям сверхтонки взажмо-жодййстлиЗГ, 1385, СЛ5. • .

і- Гятгамда-а ■ а .п. т кдниарзв В. і. Температурная эволюция кристаллической структуры ■ твердых - растворов цирконата - гафната свинца // Тезиса, докладав I Всесоюзного совещания его ядврно-^спектроскошче-сїшм.иссладовгшияйі свэрхтсиких.взаимодействий,, М., 1985, с.75.

' 3.. ГаШдааяа АЛ... КдюЧарев В .А.. Додшшитедьнзя информация о сшяслкох -керауикл.. излученная . методом возмущенных угловых корреля-

!ь -

яітаг // Програмна II Всгсагздаго ccz&zzzim т яяерамшвкїросвгтЕР^ гяті юхяедованлям сзерпонаях взгиюдеїсгвгй, Грозгна, ЧИТУ, 1937« ■ с. 17. •

і. Гайдамака 1-11.. Кянарев В.А. 0 спеїхйфгчесазгг ■ зффзкта:, т-знваензх еонзчекм разреиахден гогьзгєи рзгаеярярудцза система, пра ' измареннях ДЕУїї // Теззсз дасладав ійвдгнлроднсго созешаияя "Ядариая спвктрссгогші а структура атомного здра", С.-Петербург, 1993„ с.заі.

5- йлзгаарзв З.А.,' ГаЗдамана A.IL Нзадрупазьнзв ЕзигаюдгЗгтнзв в THTSEais сіронда // ФТТ, 1976, тла, ій2„ с. 37И - 2713- ■

б. І&пнаргв В.А., Гайдамака А.її. Кгадрушльнйе Езагмодзїетйда в титанате барин // Прагрг.чма а тзззсн доггалпа ші согенашя ш ядерної азгтросжгаш в: структуре атаїнхго ядра, Бгзот» 1976, c.4&t.

7- Кяігегрез H.A., ГаЗдзмгка А.П. їєрипстат для язучашн вазау-ттянтас утлшнх 77-ксррелізд2 в Дїїапазсез темпйратур -ісо ■*■ 70С°С / Ппгклад=гя ядерная сяазяросаппшї, 1L Лто«издат» ют, 'енп-7, с. 1Є4-ігз.

а. Ядзнарев В.А., ГаЗламаза A.1L Езазруполізгз взагшдаЗствзв в ЕаНЬОа //Прикладная ядерная і^етросзсдая» М.Атсшздат, 1577, вшг-7» С.229 - 231 • •

9. Клзяарев в.А., ГаЗашака A.JL Злаатразвсгоз взадрушиьнзв вз£Я?,‘0Д2їстнпе в твердих ■ растзорах ' гьггОа-гьнга* // ГЕрограїгаа и та-зяса дззяздов Hvn ссвещангя тю ядаркйї швктросзщис а структура атпіЕого ядра, 1977, Ташгегг, с.532. ■_

10- Елзтаарзв В-А., Га2дамана A.IL Есазушє-ная угдогая roppe-is-цзн в Вагісь ш невшнзм алвктр&чесзпіа пшга // Ійаграмма іг тезягш докладав , XS7XE совещаннн по адврзої сшгофсотгягйз я структура атаггш-ro ядра. 1977, Гашнаят, с. 531.

11. Клжарзв H.A., Гяй^ежаза A.IL ScscassHZB ізфястадлшесшзго

пшн двфзктамн в сег5етоантавн5х -aggoEcsmax. ет, 1979, т.21, ДЗ, с- 92Б -:929і. . * '

12. Юпнареа B.A.* Гайдамака A-IL інсма^ьнае пазяргзаїшя з ЗгїіОз з гааісз // Програмна я тезzas дндадсз • гптх совещазаа ш язеркЗ: спзнлгрссяапш е структура аїснвзго ядра» -I-, 1979, с. 570.

13- Нлзнарев В.А.» ГаЗдамака A.EL Еазмулазв углпЕої snnpeJK^ ага двфкками в Енкатарнг csrss’rassraEHSZ пзразсттаг// Прззяздкая -сгшктрасвлшн, М-. ЗнБРгапдаз:;, 1552., с. 2іі. - ггб- . ;