Фазовые равновесия в системах La(Nd)—Sr(Ce)—Сu—О и выращивание монокристаллов ВТСП тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

На правах рукописи МАЛЮК Андрей Николаевич

;-Ти ОД

ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМАХ Ьа(\с1)—8г(Се)—Си—О И ВЫРАЩИВАНИЕ МОНОКРИСТАЛЛОВ ВТСП

Специальность 01.04.07 — физика твердого тела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Черноголовка 1995

Работа выполнена в Институте физики твердого тела РАН.

Научный руководитель: доктор технических наук Емельчешко Г. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Бородин В. А., кандидат химических наук Быков А. Б.

Ведущая организация: Московский государственный университет им. М. В. Ломоносове

Защита состоится „ " оО^М-и^__199 ¿г. в ^ час

на заседании специализированного совета Д 003.12.02 при И нети туте физики твердого тела РАН по адресу: 142432, Моско1Вска$ область, п. Черноголовка, ИФТТ РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институт; физики твердого тела РАН.

Автореферат разослан " __ 199^года.

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук М. И. Карпо!

© Институт физики твердого тела РАН

02ДАЯ ХАГШЕРИСтаКА РАБОТЫ

Актуальность тала. открытие ь те году внсокотемпературнсй ^ сверхпроводимости (ВТСН) в классе лантон-шолочноземельнюс купра- • tos ' стгтму-гироЕало м-СлЗШЯ поток исследований' па пс-.кку, с»п!хез.у и определению физических характеристик огромного числа рзздашш; оксидных соедаяе!«!!, главным обшзсм. на осип«- ютга^пя ш.™

МЯ ГТСЗ CvS3iSKSi2i ü огСЙля-А vfcCit»-

мах; Ьа-Sr-Cu-O, JM-Ce-Cu-O. Y-Ba-Cu-O, Bi-Br-Ca-qti-O л др. Открытие кавдого нового ВТСП сразу же вазнваат попытки нггрэ^йагшя кристаллов соответствующей фазн. Это обусловлено теи, что боль-ийнство предазиодагх исследований сгруктура и физических свойств могут <зыть проведены только т моядкрястадаг. Спхз отнасятсл дотадьная расшифровка кристаллической структур;, исследования физически анизотропных свойств, изучение влияния дефектности на аверхпрог-одяаше свойства и г.д.

Во есотл миро в работы по синтезу кристаллов БТСП вкладта-мся значительна© усилия. Однако, несмотря т большую исследовательскую активнее, зффектииша штогн п&тчснля кр;гс?алхотг ВТСП £о ста пор на иайденн. Размеры монокристаллов изжряятся мшкмэграмя я долями: етллкмзтрсв, пз рсхт> ггрэСлекя одг?орзг«о~ 1ч> раииределания Л8г«фувдгг компонентов по объему ' кристалла, процесс кристаллизация остается не управлявши.

Оексвяш -метода всяу?бяяя шкжрятллбй ВТСП до настоящего еремеш остается спонтанная кристаллизаппя из раствора,в расплаве, основанная на неконтролируемом зарождения и pocis в условиях ?.'в дленного схяаэдшшя. Суасстзувт способы локализаций

центров зарождения и последующего разращивания кеиногочксленнш аародитаихся кристаллов. что вносит элементы управления процесса» роста. Однако, этого оказывается недостаточно для воспроизводимого управляемого -шрапивания слокноззмещвиных оксидных соединения заданного состава и высокой степени однородности. Эт< связано, например, с концентрационной и температурной зависимостями коэСфщжзнтов распределения лагирузодих кштононтов, что щл использовании медленного охлаждения приводит к изменена» состав получаемого ионокристалда твердого раствора по мере роста.

Поэтоиу для выращивания объемных и совершенных монокристол лов БТСЛ перспектившш гвллотс'я использование различных методе кристаллизации при постоянной темпаратурв в поле темпвратурног градиента.

Необходимой основой для синтеза любых материалов явшис яадоюше и достаточно детальные фазоша диаграммы. Особенно ваз М их рель, при разработке методов шрагшзания кристаллов, т.к. атом слу?§э нужно на только попасть в область кристаллизащ требуемой Аазк, но и подобрать условия, обвепечивапога отсутс-аие паразитного зародышеобразоватая, постоянство пврескаания ) времени и т.д. В тоже время фазовые равновесия в системах, с< держащих ВТСП сосдкнбкия, на сегодняшня день изучены нвдост, точно подробно.

После открытия соединения ув*2си3о7^8 с температурой пер хода в. сверхпроводящее состояние тс-9о к основные- усилия иссл дователей сосредотачиваются на систеие у-па-си-о, и чуть поз« на система в!-аг-са-си-о, где были обнаружены сразу два свер Проводящие о тс«во к и с тс-по к. По этим системам бы

• г

выполнено подавляющее количество научных работ. Однако, в пос- ■ яеднзв время наблюдается возврат интереса к изучению соединений . (La.sr),,cuo. й (b'd,cai,cuo., которые обладают наиболее прости:

¿ 4 ■ л 4

составами и структурзш из вусскотетературньгх сверхпроводников, и поэтом? могут рассчагриктся как модельные системы для исследования пртфода ГЯСП.

Цель реОети. .На сскош изучения «¡рааоЕмх равновесий в системах 1Л-ЯГ-СИ-П я —- '¿ZZr^Z'S+ni.a - t.lñx:t**¿ ригяс™«"-- ~ палу'-г.-.д* ооъеийнв Lh, „зг^ою. , (о*х*-.о ла> а

тм. ce^cuo. (ояхго.зс). Исслздсвзть блиянно условий крдотзлли-

¿~л зс Ф -

зации на сверхпроводящие свойства получениях монокристаллов.

Новизна и научная ¡значимость работа заключается в подученных ноша результатах, шносишх ira ззшту: -Спрбдоленн otocïiî христаядхзэдих фаз La„cu,o,, ¡» ta, „s- с«о„ _

4i 4 ? ¿"íl X « » Э

в система ba2o3-(src}-cuo. Установлен гашгдй предел растворимости стрсгсдая в сшдагемш ь^_х£гхсио2 s. -Определены температура к фазн» образугаюе эптектш.у б системе Md2oa-cuo. Показано, что ь данной систош реэкзшя разлеквик.«! в твердой Фаэд eue »cu_o+o2 няблидаотся пита температура .-ттекТй-чегкой реакции ш3с«о4+счго-»тЛп. • ' •

-Измереда зависимости галтплпи?*У!тч f,s Cu04 и '<<j,ci¡ót от

температуры в системах га„о3-ою у. Hdnr>3-cuo я рассптда пн-тгльпта растворения этих фаз в купратпом рапгава. -Подучены объемные монокристаллы купратоз лантана с одаороджм распределением стронция по обгбку. Найдена зависимость -эШ^к-тивкого коэффициента гаисцсикя стронция от концентрация ñrft в ' расл.г.экз. Изучена структурные характеристики пнрзкеникх. моно-

кристаллов.

-Получены объемнее монокристаллы купратов нзодкыа с однородным распределением стронция по обьёыу.

-Исследовано и определено слияние условий кристаллизация (состав расплава, величина шреохлаздения, материал тигля) яа состав, структуру и сзерхпроводягдаэ свойстве монокристаллов купратов лантана и неодима.

Практическая значимость полученных результатов: -Результата изучения фазовых равновесий в системах 1л-(8г)-си-с к №3-(Се>-си-о создает основу для определения физика-хвынческиз характеристик и параметров кристаллизации при выращивании монокристаллов г исследуемая, системах.

-Разработвв способ выращивания объёмных монокристаллов купракн лантана и неодима при постоянное температуре. -Получены объймвае и однородные монокристаллы твердых раствор» 1ла-Х5гХСц04 И к<12-ХСа«Си04 физических и структурных яс следований.

Разработаны методы химической полировки и ориентациокного траЕ леняя ыонохристаллоэ купратов лантана и неодима.

Публикации. По материала« диссертации опубликовано б нау* ' 1и* статей и получено I авторское свидетельство на изобретение. Апробация работы. В ходе выполнения работы еб результа:

■ -.......■". I...... •" "

докладывались яа: "

-3 Всесоюзной конференций по ВТСП (г.Харьков, 1991г:).

Всесоюзной конференции по росту кристаллов (г.Харьков, 1932Г.).

-Европейском оеиякарз по ВТСП шнокристаллаы! вщшшвание и ф

зкческт свойства (г.Харьков, 19ЯТ>,

Структура и об*««* paft'>TU. JiH^CGfiTauiiH состоит из ui'-.. пяти 1*яйв ч апклгчсиия. Л«ссортация величает IM сцмниц t.w сопровождаемого 30 рисункьми 10 таблицами.. Список литура'лурй: содержит В'/ и&имоповани!*..

fV'H.Uli.V'.V mTTETt'l У1Ш

ВО ШЕДЕКИИ обоснована актуальность, сфзрмулирозпна пыль работы, крятко иаио«ано содержали« доядодов дкосьртацик,

ПЕРВАЯ ГЛАВА содержи? краткий обзор литературя но 0.ir.or>fiM равновесий» в системах t-iao3-(Grc)»cuo и н^о^с.-о.^ -оно и способам гмрапипания монокристаллов 1 * г.? \>атум' к т cr.nf.xvpr, водников ((.а,яг) .,сио4 и (H'j.cn) соо4. p-inovwimwi nrMowatr результаты по ф&зообрэоогфнию » ':!ти? ! ¡'г .^м.чх. (:(..,пня-тельний анализ м-.тодон дерэдоьмт»* ииалриотлдапп ит':п и «(««гкс» рассмотрен мок!;кр!^т::.м<■>'. () а,.'0 а »«••.'•■х Запег-жастоя глава ипигшмп* ttro-i 'п;;» !'»:>•" ,

ВО В1'01,ПЙ ГЛА1Е описан;.- . i-m''*«;>.•>-» »m-i.«' ¡:;.i«. K-iys«

иии фаговых priniicbocifil в системах, для ü:»mnimnnn иг,; ;!!,'онт' 'I' и. йссяо,".- »•■'•пия ¡lf [•'■ "' г;.:-:''/г-

ДЛЯ ПО^уЧвНИЛ ДГШНЦХ П фчЗОЬНХ |Д)ЧЮВСОНЯХ п иослодупмпл системах использовали мотоци дедо<рокшт(,по-7орш'(оск'ч*о анпли-оП (Л7А), T'.'j«оп-аик»«?гри» 'TD, j«!rr»,ii<«г-т.огл«:! »px > к , "»п< t.-но'т,ук7урнш» (Ff-А) aii3.i;n-jij, '^пгк.сх.уп лифоисо.»;;,, гюил'тыа и визуально ГОЧПКТврМЬЧОСККЕ cnw/iu И КрИСЛ<1Л.«Й vililh?! П}/.1 IIbfr'-.ПН • НСtt 1 i:«l;';{AiT.ypC И ПОСТОЯННОМ НСрООХЛаЖДОНИИ.

Для выращивания монокристаллов (i*,srjacuo4 и <ка,се)асио4 0ЫЛ разработан модифицированный TSSG (TSSG - Top Seeded eolation Growth) метод, позболялеий , в отличие от метода медленного охлаждения , проводить кристаллизацию как при постоянной температуре, так и при постоянном переохлаждении.

Структурные исследования образцов проводили с использованием методов рентгеновской дифракции на порошках и монокристаллах . на Д8й&ракт£жетре d-5oo "sieeene".

Элементный состав и однородность монокристаллов изучали методой рзнтгено-спектрэльного анализа с помощью энерго-дисперси-онной приставки an-io/8ss, сопряженной с электронным сканкрувдим микроскопом jsm-02O. ..

.Кагнитные свойства кристаллов измеряли о помощью магнитометра на основе БЧ СКВЙДа в поле 3 3. ..'.'■"

•В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ изложены результата исследования фазовых равновесий g системах ьа2о3-(вго)-сио и Kd2o3-<ceo2j~cuo.

Исследования кристаллизации в системе t*»2o3-cuo вблизи эвтектического состава показали, что в зависимости от величины переохлаждения .монет кристаллизоваться либо 1ласи2о5, либо ьа2сио4 Монокристаллы tAjCi^Og и ьагсио4 выращивали модифицирован-ванкгал тam методом «га раствора в расплаве сио. Результаты рос-товыг экспериментов по выращивания монокристаллов соединения

■ А • ^ ■

^2Саг°5 8 системе Ьл^о^-ою привздены в табл.pi, из, которах следует, что. фаза L«2Cu2°5 кристаллизуется в данной системе при температурах .ниже ioso'c, При одной и той кэ температуре роста (ои.2 И 3, табл.Й!) в аавилимости or величины переохлавдо-ния идет, либо кристаллизация ЬаяСх,2°5• либ° l,aaCutV Так как

• ' ' • С

ba2cu2o5 кристаллизуется при суаестмнно меньших тттожлажттях (лт-1-2°с), го (îjœHHO это соединения является термодинамически ' устс$5чидам для система ьгио^-сио при данной ïemiepaïypa, a кристаллизация i^cuo^ (при АТ"5°с) связана, по-видимому, с оссОем- . ностями кинетики аародганзобразоваиия.

m-*« —■---- ■

« температура Е'оличгаю да- Соединение

опытов. роста,т , с. рЗОХЛЗУДб-НИЯ, ÛT,°C

- X . 1030 1 ЬааСил°5

• 3 " 1040 2 ь»гси2°s

3 1040 5 La?CuOi

4 1070 3. ' г^гсио4

Метсдэш ДТА-ТГ, РФА к закалки показано, что при темпарату--рэ ioso°с соединенно l>a,oj2or) разлагается на воздухе нп i^euo^ и купрзтныЯ распла., по реакции: ''аасио4<в) * li<j,

а при температура юю'с происходит Ьвтактнчекая оаякпка

цпзата La„си о. и сио; ьл.си-о,., . + cvo, , —> ыг,.

2 г> г ? 5(и) (f5)«—

Зхсперймэнгаяьно доказана устойчивость фазы ьа си о5 в суб~ солчдусной частя диаграммы ta2o3-cuo. В результата проведенных, исследований на рис Л построена уточненная фазовая ллтггэжа изобарического сечения тройной системы La2o -cuo-cuo0 s {¡¡ри Рог»о.о51 НТЗ-з) в координатах температура-исходный состав оксидов: Пунктиром на диаграмме показано положение ликвидуса и со-

лидуоа фазы l»2cmo4 , которая является мотзстеОильной при температурах нижеЮ50°о для составов о содержанием eue больше «е.7»

В результате экспериментов по кристаллизации фазы La2cuao5 а системе ья^-sro-cuo ou»,о обнаружено, пто стронций не растворим й ta.aijOj. и оЛласть кристаллизации ьа2си2о5 в отой системе ограничена конщ.'нтрзнг.ел Sro t шо.1% в расплава. При Содьаей концентрации sîc в система наблюдается кристаллизация соединения 5_г пря температурах нижа Ю50°е. Было найдоко, что нижний нредол растворимости стронция в La1.xiîi*xai02f.J_ô равен о.оь ат./ф.е,, а при меньшем содержании стронция это соединение не cjкествуот.

На основа енэлиэз эксперимокталышх «аннах по кристаллизации В системе tayJ^-SrO-CtiO сооданений Ьа2Си2Оц И Ls1_xSrsiCu02.5 й с учетом основных сооткоа-зний термодинамики фазовых равновесий на рис.2 нанесены проекции предполагаемых фэзовыя границ на треугольник составов ьа^-зго-сио (при ?о2«о.я1 атм. ), разделяющие области пргвичней кристаллизации фаз La2_xsrxcuo4, ы2си2о5,

La3-«SrxCliG2.r> й CUO.

Езаимкые пг-зьряа:е<п'я ьа2си-,о5 и (La.sr»2сио4, а также (Lû,sr)2cuo4 и ;Si-)cuo2 F протекают по яеритектическим реакциям, поэтому границы между соотретствутимй областями кристал-лизмн:« есознэчоны на рпс.2 в виде геритекткчзсках кривых (двойная стрелка указквовт кзнргрчегш^ то^кия температурь: реакции). СЧ-.тйлыш?. î^sdbuc »'рангам oiносятся к ко:ектихои - линиям гчвно-ье-пП дну s тетлнх С^з о задке-тмо. В рассматриваемой области .диагрэуми супогт^УП" две ¡'НРс'Ги.зН'хик!; течки. ' осеэначе-.ннне ни

•е. в точке н происходит тройная перитектичеекая реакция типа

'3>l-{lu5,fii,|,2cu0ii-«ul;;!c«j!0f«<la,sr)c«02is, в тсчкс е-трсйно* звтвк-

шчвскан реакция ir»i^2cu2o5+{ta,s?)a«>3>5+ с«о. Предполагая?®: "температуры этих реакшй по результатам термического а.чолиза ¡рпшинга: составов еостготгтЕуззт им'с длй тсчкя » юоо'с для к. .

Слэдузт отмртить, что .ухзэзяшз йапсякп гл1тшх1.ил<з „«л«™,

квэзирзЕновеспях условиях. Если в процессе кристаллизации •пользулггся пэрсохлаядония ат*2°с ют скорости охлаждения бодьге i c/ь, то еданствеяпнм продуктом ОуДот фаза (ьа,зг)2©ю4.

Фазовые равновесия в систем ндго3-;сеог)-сш> исследовали на воздухе в части, обогащенной оксидом меда.

Тсмпорзтура эвтсктик в система:: па,о -ою и «л о -ceo^-our, при концентраций сео2 в расплав l.o »01% Снли определи» («года "последней капли". В обоих случая?, теггоштурн стад чихъ pat-и'яй! lojot.Vc, т.е. дсйзаккие не г'риюдит ?, повздрют» температура эвтектики, в тс время как температуря яш«идуго чъ^хп-читается та 40-50" с при добавления 1.25 »©it в р*спл->н.

!'згодй?.с: IT, РФА и закалки сало установлено ; что з систм» ¡<d.,o.-с«» эвтектика существует при Tew-wvr" • г »."».г.? яазвя-л ¡удг«лю4 я си2о, a при тетзратурэ 1026iй"с a спочс-ю протекает реакция твердофазного разложения сио-»си2о+ог(д). Завися-чрст* дкигедгез соединения н*2сио4 г» пигтег?? !;rw

смо вила определена визуолню-по-тетермичеекпм ?!втол-.-<. j-'i с-снозэ *t;:i даншх на рис.3 представлена уточненная фазовзч диаграмма изобарического сечения тройней светик Hd2o3-c«o-cuo0 «5 (при

pOj-o.021 1,Ша) в кссрдашатах температура-исходный состав окся-доз.

Линии ликвидуса в системах tn2o3-cuo были опре-

делен« с использованием зондоэого я вяэуальио-полигеркопвского методов. На основе экспериментальных данных по температурам ликвидуса фаз w.cuo4 и »а2сио4 в системах ьп2о3-сиа {хл-ia., Kd) били определены энтальпии растворения ьа2сио4 и ud2cuo4. зкталь-. шм растворения ь»2сиоч равна бнА=гэ kcai/moi при т^мэо'с я 4вге5 kcfti/mal при t<ioso*c. Такое кзманенш внгалыши растворе-вия связано с изменением типа комплекса з растворе ниже юза"с, обусловленное существованием в снстеис La2o3-cuo щи® loso*с фаза La3cu2c5. Энтальпия растворения фазы на2сио4 равна дн»1б jccni/noi и от температура не зависит.

2 г.йсхпме i^jQj-sco-cuo бала определена зависимость температуры эвтектики тв от содержания sro в расплаве. Показано, что при увелачешш концентрации sro от о.о до 5.5 но15 та монотонно уыеньиготся с voosí/c до 995t2'c.

Ч2ГВЕГТАЯ ГЛАВА посвяде.ча ¡яграаивашш монокристаллов шео-КОТеМтаратурНЩ: сверхпроводников (La,Sr)2Cuí>4< И (Kd,CeJ2Cu04 и изучении их caoñciu .

Для нфаэднэнля «энокрястгаллов (t»a,sr)2cuo4 и <ш,сэ)3сиа4 использовали ыодкфидаровэнный tgsg мутод. Исследоадла . влияние услогпй кристаллизации {состав расплава,. величина, п«рео*лэзде»тя и мптерич-"! тигля) ка состав, структуру и сверхпроводящие свойства кристаллов.

При реэистнвпых измерениях кр-.'стэллов ьа2сио4, подученных при рэзлячнмг П"реотл.1«г.енияу, было гюнэрукено, что ооъ^шшв

кркста яли о пярамидальгоял габитусом демонстрирую: тигмчннй полу-пговояййклвнй sepaiwép гартсжгстя ittî).'B ?зжгтэлхах ш плас-тинчасой форет, т.о. кгрз^снннх в Солее норэзиовасккх условиях►

#

на фоне [»ста сояротивлетая при ох.тгкдзнкк набляд^гс резгспч па донка сопротивления при ч? к. йогаикэ язбдк&а'.ть на зг;а k[,.îc -таллчх сввряспрояодягкй переход (СП) по из.«к>эениям стяуигакой (Склад) ass динамической <на частоте 300 Гц; магнитной восприп?-

____nj^iü « JUUUU, ».В. l^ÎinÙL!ΫiM«IM 1»<>и ч:гт»ш.

л.™ в этих "рг.сгпллах иэлуэ «е.?» от эбьбчэ образца.

1!снохркстэлли {1л,аг)2сио4 (lsco), чолупенкыа яри переохлаждении üt»i*c, яиелй изеизтркчмй! габитус с татгчшгш размерами 7»5*з ш. Скорости роста в п юс кости (ooj) и в направленна tooxj составляет о.4-о.в да/«»у н 0.2-0.3 ва/dey соответственно.

S мбл.да-вредатэ'алвяй еостас «схоэтсй сяхта. tewfôpatypa роста, химический состав аврзазяда: юиокряст? ллов, парвкатри рдементаряоЗ ячей?.н для серил ростс-йчх экспериментов,

Ноэдаяотспт роеггролелояяя рассчитивалк по 0cpt.vrr.si

гм и-чсгястам. ь-здахость.

С*. ! ä.'S ! *

Нч Г.ЯП,1тр1гпй5ппа •'nDSf;«^« » -Т "*СД~ТТ'ТГ~ "Tj""*! -

з респлаг«.

Однородность в рзеярндолении стронция по сбъгяу КрПСТГЗЛ-.Ч контролировали с псмспьк ргнтгеко-спектрэлыюго анализа- Лля ПроРОДеКИЯ шкреаналкза КПГОКрйСТЭЛЯ рЧЗрОЛЯЛИ Г<:чм.:??М- tie! . плоскость ерзза полировали и состав измеряли! по двум взаиггапер-пендтжулярн'ум направлениям в зтей плоскости с шаго« îso-aop мкм.

Таблица №.

а начальная шсс-та, mol. LajOjtSrOiCuO температура роста, •с содержание стронция в кристаллах xto.oi дефицит меди в кристаллах У10.01 параметры ячейки ato.001 % bt0.001 А ! ato.ооз к

i * 1060 —. 0.0* 5.3S6 5.398 13.136

3 2:0.10:1* 1040 0.03 0.06 5.354 5.395 13.149

i з:о.з5:1с 1060 0.05 0.07 5.353 5.380 13.158

4 2:c.90:i6 1065 0.08 0.07 5.352 S.373 13.170

5 ^2:0.75:46 1070 0.10 0.08 S.352 . 5.36« 13.191

б zn.OO.'le 1070 0.1S 0.12 3.786 13.193

7 2:1.00:14 ♦ # ♦ .......4» 12 СО-1080 0.1« 0.07 3.786 13.200

2:1.00:14 12201030 0.14 0.02 3.796 13.2)2

* ^лдафвдросайшй. tssg штод использовался & опытах 1-6, . пфзохлЕждгкив о.5-1.о"с.

** S опытах 7-8 кристалла шравквалн мэтодом медлошюго ох-давдбняи. скорость оглааденяя расплава о,5 o/h в оп.7 и

15яc/h в off.8.

ЗСычка состав азшряли в 10-12 точках по кадаому направленно, ¿леяентшй знало (см.табл.*2) тяъ-ля а полученных кристаллах v», зг а, , о, , дефицит mm, который монотонно растет с лога-

¿**х я 1 -у

язкием концвятрзтраияа стронция .

На PJîc.SsuO представлена- зевкскаоети параметра о (рис.бя) И ЭЗЛ'.ГОН« рслгбич?схого исгш&ня* от содергэния стронция я s.pxc.50) з гмясквксгаддгх bsco. Структуриаа переход из рийичес-

vA{i ifrfmu а гмтгшглиапшп in^Mi IIWJ имя

ij :« f*■ ■ Î)^r...J« Д^ТЛ ¡СЭрЗ*^."!^^!^!» Это yïCkï^î^ï^îCT

на дефицит кислорода в полученных монокристаллах по сравнения с керакккоа. ФотоматряческпЗ аяадлэ тахта не ецявяд "сгерхстехйо-

_ а

ив'тркчного" кислорода в ионокржсталлах, вырааеняых при лт-i с. Однако, "as grown* сверхпроюдязмй кристалл С Тс«15 к, полученной при скорости охлзадёшя is*e/t»f обнаружил "сРертстяхиоиит-р.гчн»йи кислород в количестве.о.905 зт. на ф.о.

Параметр а монокристаллов tsco (рис.6а) »«онотонно уреличк--йзется о? и .usX <к»о> до гэ.т а (х-олз) , оставаясь создаст-• вонио низе парамзтрз и кгр&/нческих образцов с ген m содержакием стронция.

Показано, что мококр^стядлн tsco, получении* !чт»д-;ч аз

паг.»?пппя п рягпгяоя лагоЯЕЯ ийо. пипал?а«т л жвЛапятли tes«, ул-

за ¡мент от степени туок.^йдяния в пкгассе кдотзххкрл-щш. При постоянном лг-i'c дефицит меди. рэишЯ у»о.о4 для нг?~ лвгираванного La2cuo4, монотонно растет с увеличением седергакяя стгоппая в краоталдо да y--0.12 при x*o.t*. Прв перюшядетю с монокдосгадоы tsco рвохут с дефиците« медн у*с».04 и не с<!«еру*каают СП перехода при дальнеКпзй термообработке при А«я-

лениях кислорода вплоть го з коар.

При переохлажден™ лт*гес дефицит меди в выросших кристалла/ не превтавт о.оз et./ ф.е. Такие мэнокристали ьосо прояв-ллот сверхпроводящий переход в "ае gr<wn" состояний {x«a.isj t тс«ю-го к в зависимости от дефицита ивДи в ниторзала *-о.ох. о.от. При этом параметр о сверхпроводящих крйегаллов ¿seo < я-0.15 (Tc-t5 Kj составил 13.212 Á. а весверхпроводядае кристал j« с тем хе содержанием стронция имьхв меньоий параметр е. рав ннп 13.200 К, т.е. дефицит меди приводит к уменьшению параметр о монохрйстгллов 1>ьсо.

Содержание платины, равное о.ог ат./ф.в.. полностью подав ляет сверхпроводимость в соединении (La,sr)2(cu,pt)o4. содерга ива платана в получегшых монокристаллах (¿a,sr)2cuc4 гарьируе s интервале o.cos-o.oi ат./ф.в., а в кристаллах ь»2еио4 содержа йие платана меньае почти на порядок. Причем, следует отметить что сверхпроводящие монокристалла lsco (x=o.is) с ?0«io-2o х получеише при Зольпих переохлаадениях, и несверхпроводядае lsc с тем яэ содержанием стронция, полученные npx малой переохлазде ниц, нмзвт одинаковую концентрация платины (ь.оон и о.ооэ в?. л ф.е. соответствен!»). Однако эти дьа типа кристаллов сугмг.твви но различается дефицитен изди (уо.оз-о.оэ и y-o.o7-o.ia сом ветствеш»). что й позволяет сделать вывод о реаакцей роли в пс давлении сьерхпроводкиости дефицита кеда.

I'олф;щ'роаанн«у tssg методом выргщеш объб^ше и одноро: jiue. ьга^пглазльд UüJ,ct)3cuo4. Определяй эффективный коз?фитц ент задания иср::я Ktf <сз) для концентраций cco¿ в расплаве о и 1.0 воХ% (Kcf(Се)^г.о и Kftf(ce)=i.9 соответственно). Сбнару®

1 растворимость плотики в монокристаллах iti<i,ce)acuo4 в кодч-эсткв 0.02 зг./ф.а., что приводит к пакка»у подавлении оверд-рсводаосш а таких хркстал".зх. Мзгодом ма&*.ei¡него одлагдеши а л^ a srOjfo тлглях Сидя получены кснокрлсталпы нссо, дензн-хрирупгаэ после отнята в аргоне СП переход с t_«z2 к.

В ГИГОЙ ГЯАЕБ приводятся результата по хпгичесг.ой полирокке i ориентациоиному траалваяь иснокрйстяллов <mi,c*>2cuo4,

I • ГА1««#ДШ>Щ n'-jnnMnn Т~ * *т—*• '1""I OAVIM I yv/nuö П * /«и — Ой^А**

ГрОККСЙ СПОКТРССКОПКЯ П0К332И0, ЧТО ПОЛВрСЕКа В рЭСТЕОр.ЧХ HCl я

гасю4+нсю4 позволяет удалять иарукашшЗ слоЛ тодгинея г-з rVn. re инося загрязнений и не наругая структуру и состав поверхности m атомарном уровне. ГЦ« траадетп* в водных рзсткорэх hci + i'n54>2C4°t>!l4 на sscQX плоскостях mesa порвчяслешш штюкрястад-к>з обрадуются чотккз ориеитпцкокюм (йтгуры, пригояннэ для ~острее С - опрядэл&кия ориентация граней кристаллов

ЗАКШЗШ.

1.Искл')Довянн условия кр«стзллиаз1н«й и опрпдолекн с-5.'.астч су-екстповлния £аз ьа^с«j05 и 1лг.кзгхсио2 5 з системе 1л2о3-(зхо)-С . (шздн ричний ttjputtf jrtrtfwtw.wist '.Zfrwnu й •*r=*vrk?hxt I>»1_f£»t!iv402 5, раринй О.Об Построено ytwhwKtwii tiauOa-

р;пеское сечение тройной скстыия ьа^-сно-о^о га воздухе »

HtttiW rtffnrlWiD * — Л

it,"::;}•-•'д«л'.ш ¡мттиЛ! ля t*?C!«o а кл2счв4

г |oci:.Vi»$c- fvio.

З.Н^КЧЭРНО, jго н csßTwe iw^o -cuo яря гемэдмтур? IIWC

прбИсходйт реакция разложения а твердой фазе сио-*си2о*оа, а в тактика существует между фазами »«...еио^ и св3о при температу 1035*0. Построено уточненное изобарическое сечение тройной с» теин каго3-сио-си2о на воздухе в координатах. исходных оксщ на2о3-ою.

4.Разраоотан »юдифадровашшй тзво штог и подучена обьЗмг монокристаллы твердых растворов с оа х*о.и С однорэяииЬ 'рйспредедйникм стронция по объему кристаллов. Ощ дален :*ффективннЯ коэффициент замещения стронция, к^вг), 'в : еисиуости от содержания его =» •расплаве. Структурный переход -< нзблсдавтог при ~х<*олг.

5,Показано, «йо 'МдйокрйсТаллы хсой хзсо кристгллизуьтс деаяцйт<Уа'1юдй,■ззв'исяШз >бт валичини пёр&схлзадвйня .«т.: постсй*!Ш1*£ъ-хс дефицит нада, 'разный у»о.04 при х-а, мошю рзстйт У/ЖйМвниеМ содержания стронция и • дос«йгает т-о лз" Х'оль. Увеличение 'дёфйцита 'Пади "при постоянном х пржезди рззньяаииз параметр -V иойокристалйов ьг>со. Показано, что "де щи тди бсАьйе Ь.<)4'$т./ф.в. 'приводит к подавлению сверхирс

ДИМОСТП -В Ч»НОКрИСТЙЛЛЭ.Т "ьсо "к "ЬЕСО.

Б.ООкарулено, Что'Ыонохристаллн ^бсо, вырзщзнные пря п$р£ ляъдэкпях Чт>г*с, 1ыоюг% кеболиоз количество "сверхстехиомат! наго" кислорода, а ьюнокристадш, получепшо при парзохлавд« ьт*1°с имеш, изосэрот, дефицит кислорода. Определена раг.твс нзсть Pt в монокристаллах ш> и'ьзсо в количестве о.оох и ( ат./ф.е. соотпотствеикс.

7 л-5с-д-л^:ци]ю?эннгм т^кс методом выращены объемные моиок; тал"; песо с однеро^кгга распределением периа по объему. Обн

1В

жена растворимость платина в монокристаллах мсса в количестве 0.02 ат./ф е., что приводят к полному подавлении сверхпроводящего пяртходг, в таких кристаллах.

Результаты диссертации апуоликовэчи в следуших работах:

[.Ма.л»к А.И., Консновяч П.А., Кясзлоз В.М., Яогтээ A.B., Харцовник М.В., Зкзльченко Г.А. О сверхпроводимости мопскрис-

rwafiiR |л т/т гt fmw тпот — » -

< 4 ' " ' - * " ■ ' , •

2.1'алг« А Л!., :Кохоп A.A., йгерькои И. П., Иоиоз A.M., D.-оль-ченхоГ.А., Еэхтман В.Ш. Монокристаллы ta2cu2o5i гарэияваиив, область стабильности, свойства. // СФХТ, 1992, т.5, f12,с.1336-2347.

3.Maljuk A.M. ( zhokfcov A.A. »Esel'chonXo ПЛ. ,?.ver'kova I.i.,

Tk:-ühov A.n.', f?ho4htn«n v.Sh. Cu-dof iciency in :л2-хГ'гх<:'' i-v'i single с:уп£лЬ*. nrtd hew it nttocte superconducting prcpertli'r,. fi F ¡IV >J J <4 C, S'i'VJ, V.;'J4, p.9,1-9'3.

i .>-:-» i "'.uk A.W. , Encl'chcnHo «S.A., Zvir' knvH t. T. A.V.

Cry.-l: tilisasioi regions ef t}JO 1л,С<»-0, »wi bi, St fcitf», ,

' 3 2 1 - x к Л. 1

; in I ht? Li^o^-Sru-Cuo uyet4?.. Зчрвггмп»!. ./¡'«с!'^!. , ¡МЧА, V.7, p,596-C01.

L32cuo4..// CVkH, 1994, T.7, *2. c.305-3^0. .

e.Maljutc A.H. , KUlalcov A.B. . Prael '"honl»! .1, t. »•"•ri^r-

ir.Si—г of tb' .1) "iiViv-? ог :..«. „c.O,

IM ph.-.ТГП nret Г'Лг-pl r-X Гг ">.-..t i ЧГ. in Ct.prci.» t". /7 Jjll,'-

f 7

nal ot CryetJll Growth, 1995, V.151, Hoe.1-2, p. S35

?.Безрукавников H.B., Ьшьченко Г.А., Налюк A.H., Насалов B.N. Способ здравивания монокристаллов ы>гсио4. // А.С.*17388Т? (СССР), 1990. -

е.Малкк А.К., Кононович П.А., . Насадов В.Ы., Ковалев А.Е., Кярцовник М.Б., Везрукавникоэ Н.Б., йлвльченко Г.А. Влияние условий кристаллизации и термообработки на сверхпроводимость монокристаллов i*acuo4. // in Всесоюзное совещание по ВТСП: Тезисы докладов.-Харьков, IS9I.-т. 4, с.23. '

9.Ha'sttlov V.H., Haljuk А.К., Bezrukavnikov H.V., Eael'chen-ko O.A. Single crystals growth of ¿a2Cu04 under condition ol free convection iron high-temperature solution. // Europe«? workshop onirfSC single crystals« growth and physical proper-tics.. Abstracts.-Kharkov, 1991.-p.21.

Ю.Абросимов H.B., Ыалю» A.H., Кохов А.А., Биельченко Г.А. Выращивание монокристеллов н^,хсвхсио4 и Pr2.xcexcu04< // £ Всесоюзная конференция по росту кристаллов: Расширенные тезн« докладов.-Харьков, 1992.-т.2, ч.2, с.293,

К

« -

Рис.1.Фазовая диаграмма изобарического сечения трсЯноА системы ьаго3-сио-сио0<5 на воздухе в координатах температура - исхслиП состзп оксидов.

П

V

t

\\

' V V

\ V

\ V 5

N \

\

4

\ ; y

(U,Sr),CjO, 4 ? I CoO \5

к»'сч УТ/^' \

■ i < «_i— VT. . _i___i—. —j.__i—л

85* md ' t Ù0

—и CuO, Ш ¡m')

Puc.Z,Области кристаллизации фаз'в система t,a2o3-s<-o-c ■i)-LBacaat»s, а) .гЛ1.хвгхсв02

\

2 О

м.(мо,»шо

я 4

Т) га »в

Р'лс.З.Фазовая диэгрэю'э ¡гзсбарического сечения тройной системы ка2о3-сио-сио0 5 на воздухе в координатах температур - неходкий состав'оксидов. .

1(НК1 -1

1----1—---

м)0) ИгС004 <9

^яс.4.Зависимость коэффициента бамащения стронция, к5, от содержания его в расплава.

0.15 Xj,

Рис.Б.Зёвисимости параметра в (а) и ромбического яскахския ' b-s (б- от еодергзчкя строкпия Xsr в монокристаллах

LSCO.