Согласование термодинамических свойств и расчет некоторых фазовых равновесий в системе иттрий-барий-медь-кислород тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Введение

1. Обзор литературы

1.1.Сверхпроводники как объект исследования. Общая характеристика системы У-Ва-Си-О

1.2.Экспериментальное определение термодинамических свойств фаз У123, У124, У247.

1.3. Энтальпии образования

1.4. Фазовые равновесия.

2. Термодинамическое моделирование свойств фаз

2.1. Термодинамическое моделирование свойств сверхпроводников в системе У-Ва-Си-О.

2.2. Уравнения состояния фаз. У123, У 12.4, У247, зависимость свойств от давления.

3. Экспериментальные исследования.

3.1. Измерение энтальпии образования фазы У247 методом калориметрии растворения

3. 1. 1. Характеристики образцов.

3. 1.2. Характеристики прибора

3. 1.3. Методика проведения эксперимента.

3. 1.4. Расчет энтальпии образования У

4. Оптимизация термодинамических данных для фаз У123, У124, У

4. 1. Согласование данных для фазы У

4. 2. Описание зависимости термодинамических функций фазы У123 от давления.

4. 3. Оптимизация термодинамических свойств соединения У124 и твердого раствора У247.

4. 4. Расчеты равновесий между фазами У123, У124, У

4.5. Влияние давления на равновесия фаз У123, У124, У

5. Выводы

6. Благодарность

С момента открытия явления высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП), почти 15 лет назад [1], накоплен богатый, но разнородный материал о свойствах фаз, существующих в системах У-Ва-Си-О, В^г-Са-Си-О, Т1-Ва-Са-Си-0, Щ-Ва-Са-Си~0, Nd-Ba-Cu-0 и других. Однако, до сих пор система У-Ва-Си-О остается наиболее интересной, исследуемой и перспективной с технологической точки зрения [2]. Так, только на основе иттриевых ВТСП был изготовлен образец кабеля длиной 50м с приемлемыми рабочими характеристиками 2.4кУ/2.4кА [3]. Значительный и закономерный интерес вызывают именно сверхпроводящие фазы УВа2Си306+2 (У123), У2Ва4Си7Он+„ (У247), УВа2Си408 (У124) в этой системе.

Две фазы, У123 и У247, представляют собой твердые растворы кислорода в решетке смешанного оксида, где индексы zйw соответственно принимают значения от 0 до 1. Фазу У124 можно рассматривать как стехиометрическое соединение, поскольку существенных отклонений в кислородном индексе обнаружено не было [4][5].

По термодинамическим свойствам системы У-Ва-Си-О накоплен богатый экспериментальный материал, который, однако, требует детального анализа и согласования различных данных, как между собой, так и с термодинамическими соотношениями, которым должны удовлетворять равновесные свойства веществ. Под согласованными (оптимизированными) термодинамическими данными обычно понимают значения основных термодинамических функций (в аналитических выражениях или таблицах) каждой из фаз, составляющих систему, которые

А) удовлетворяют всем связывающим их термодинамическим соотношениям

Б) адекватно описывают имеющиеся экспериментальные данные Только такие данные могут использоваться при расчетах равновесий, поскольку только они правильно стыкуются между собой на границах фазовых равновесий или переходов, позволяют корректно описывать все частные подсистемы (У-О, Ва-О, Си-О, У-Ва, ., У-Си-О, Ва-Си-О,.), составляющие интересующую многокомпонентную систему (У-Ва-Си-О), допускают надежную экстраполяцию данных на области значений переменных, при которых нет экспериментальных измерений.

Процедура согласования - это комплекс расчетов, позволяющих получить такие данные.

Многие исследования [6-12] посвящены изучению диаграммы состояний системы У-Ва-Си-О, поскольку и физические и сверхпроводящие свойства, и эксплуатационные характеристики готового материала зависят от фазового состава и условий синтеза образца. Зачастую условия синтеза материалов подбираются эмпирически. Такой подход требует значительных затрат времени и ресурсов из-за наличия большого количества экспериментальных параметров, в число которых входят температура, парциальное давление кислорода, а также состав образца. Синтез сверхпроводящих фаз был бы в существенной мере облегчен, если бы было известно аналитическое выражение для энергии Гиббса фаз, что позволило бы рассчитать состав образующейся фазы при заданной температуре и давлении кислорода.

Это же касается и границ фазовых равновесий, но, поскольку экспериментальное изучение равновесий в рассматриваемой системе сопряжено с рядом кинетических проблем, далеко не всегда удается достичь термодинамически равновесного состояния системы за разумный промежуток времени. Так, например, область стабильности фазы У247 не определена, экспериментальные данные о равновесии ее с соседними фазами противоречивы.

В этой ситуации актуальным становится сочетание экспериментальных и расчетных методов современной химической термодинамики для определения условий реализации стабильных и метастабильных фазовых равновесий. Используя их, можно корректно экстраполировать известные данные по фазовым равновесиям и термодинамическим свойствам в область температур, при которых нет экспериментальных результатов, и затем рассчитать равновесную фазовую диаграмму в широкой области температур и составов, а также предсказать условия проведения того или иного синтеза или обосновать необходимость постановки дополнительных экспериментов.

Одним из этапов построения термодинамической модели в рассматриваемой системе является учет давления, поскольку для материаловедения все большую актуальность приобретает синтез фаз при повышенных (до 200 атм.) парциальных давлениях кислорода. Такие условия позволяют синтезировать фазы с высоким содержанием кислорода, повышают чистоту и улучшают сверхпроводящие характеристики образцов, а до недавнего времени (до 1994г.) единственным методом получения фазы У247 был керамический синтез при высоких давлениях кислорода [7, 13]. Поэтому определение зависимости энергии Гиббса от давления для каждой из фаз поможет экстраполировать условия синтеза на повышенные давления и прогнозировать сдвиг границ фазовых равновесий, если таковой будет иметь место.

Цель работы заключалась в построении термодинамических моделей фаз У123, У124, У247, получении для них самосогласованного набора термодинамических функций и расчете фазовых равновесий между этими тремя фазами. Под термодинамической моделью мы понимаем термодинамическое описание фазы, полученное на основании всей совокупности ее

13 известных физико-химических свойств. Итогом такого описания является аналитическое выражение для энергии Гиббса фазы, на основании которого при помощи математических преобразований можно получить все термодинамические функции фазы и условия равновесий процессов с ее участием. Описание энергии Гиббса каждой из фаз проведено в области от комнатных температур до температур ликвидуса, т.е. от 250 до 1200 К.

Необходимость проведения собственных экспериментальных исследований была обусловлена тем, что на момент начала работы не была измерена ключевая термодинамическая величина - стандартная энтальпия образования фазы У247. Поэтому перед нами стояла задача определения этой величины с целью получения надежной термодинамической модели фазы У247 и проверка значения энтальпии, предсказанного ранее в работе [14].

Научная новизна. Термодинамические модели твердых растворов У123, У247 разработаны на основании решеточной модели. Настоящее исследование является продолжением и развитием работ, начатых в [14,1517]. Продолжение заключается в использовании принципиально тех же моделей фаз (корректировка касается выбора числа неизвестных параметров), что и в указанных выше работах. Развитием же этого направления является учет новых экспериментальных данных, появившихся за последние 7-10 лет, применение нового метода согласования данных при выводе уравнений для термодинамических свойств фаз, учет влияния гидростатического давления на свойства фаз. Нами установлены

• аналитические зависимости энергии Гиббса от температуры, давления и состава для твердых растворов У123, У247, и от температуры и давления для фазы У124;

• определены основные термодинамические функции этих трех фаз; на основании полученных зависимостей энергий Гиббса фаз рассчитаны

14 сечения ^Р(02)-Т-х диаграммы; фазовые равновесия между У123, У124 и У247, построен соответствующий участок фазовой диаграммы, определены координаты нонвариантного равновесия; • экспериментально измерена энтальпия образования фазы У247 методом калориметрии растворения в НС1 при 298.15 К. Доказано, что полученная величина хорошо согласуется с другими экспериментальными свойствами фазы и линиями равновесия на фазовой диаграмме.

Термодинамические модели трех рассматриваемых фаз были впервые расширены с тем, чтобы учесть влияние внешнего гидростатического давления. На основании выбранного нами уравнения состояния конденсированной фазы установлен вид зависимости энергии Гиббса фаз от давления. Обработка экспериментальных данных о мольном объеме и его изменениях позволила получить коэффициенты этой зависимости. Оценено в первом приближении влияние давления на положение линий равновесия на фазовой диаграмме до 1 ООО атм.

Апробированный в работе методологический подход, заключающийся в сочетании экспертного анализа разнородных экспериментальных результатов и расчетных статистических методов, может быть рекомендован при исследовании других многокомпонентных систем.

Практическая ценность. Полученные результаты могут быть использованы для расчета оптимальных условий синтеза фаз У123, У247, У124 при нормальном или повышенном гидростатическом давлении (до ЮООатм). Аналитические выражения для энергий Гиббса каждой из фаз с рекомендованным набором коэффициентов могут быть использованы как справочные данные для расчета любых равновесий и процессов с участием исследуемых фаз.

Предложенные термодинамические модели твердых растворов могут применяться к аналогичным объектам, например, к ВТСП-фазе ШВа2Си306+2.

Предложенный способ учета влияния гидростатического давления на свойства фазы У123 и фазовые равновесия может быть использован для оценки величины такого влияния и записи уравнения состояния твердых фаз.

На защиту выносятся:

Результаты определения набора самосогласованных термодинамических функций для фаз У123, У247 и У124;

Результаты расчета фазовых равновесий в системе У123 -У 124 -У247 - 02;

Уравнение состояния и зависимость энергии Гиббса от давления для фазы У123;

Результаты эксперимента по определению энтальпии образования соединения У2Ва4Си7014.91б при 298 К;

Методика экспертной и статистической обработки и калибровки термодинамических моделей по экспериментальным данным.

Структура диссертации: Работа состоит из введения, обзора литературы, основной части, заключительных положений и выводов, списка цитируемой литературы и приложений. В основной части выделены три раздела: теоретический (глава 2), экспериментальный (глава 3) и расчетный (глава 4). Общее количество представленных таблиц - 19, рисунков - 40. Уравнения и таблицы последовательно нумеруются в каждом подразделе. В приложения вынесены таблицы с набором экспериментальных данных и термодинамических свойств фаз У123, У124, У247. Список литературы состоит из 154 пунктов.

5. ВЫВОДЫ

1. Предложены термодинамические модели для сверхпроводящих фаз УВа2Си306+2(У123), У2Ва4Си7014+№(У247), УВа2Си408(У124), позволяющие получить аналитические зависимости функций энергий Гиббса их образования из индивидуальных оксидов и кислорода от температуры, содержания кислорода и гидростатического давления.

2. На основании экспертного анализа 3300 опубликованных в литературе экспериментальных данных о термодинамических свойствах фаз и их фазовых равновесиях с помощью процедуры согласования разнородных данных определены численные значения параметров, через которые выражаются термодинамические функции фаз У123 (16 параметров), У124 (4 параметра), У247 (10 параметров). Полученный набор самосогласованных термодинамических данных фазы У123 рекомендован для использования ИЮПАК' ом.

3. Рассчитаны фазовые равновесия У123-У124-У247, построен соответствующий участок фазовой диаграммы, определены координаты нонвариантного равновесия. Показано, что давление приблизительно до 1000 атм практически не влияет на положение линий равновесия на фазовой диаграмме .

4. Экспериментально измерена ключевая величина - энтальпия образования фазы У247 методом калориметрии растворения при 298.15 К. Доказано, что полученная величина адекватна другим экспериментальным; свойствам.1 фазы и линиям, равновесия на фазовой диаграмме.

5. Апробирована статистическая модель ошибок, позволяющая проводить экспертный анализ разнородных экспериментальных результатов и давать количественные оценки систематическим погрешностям экспериментов.

6. БЛАГОДАРНОСТЬ

Автор выражает признательность:

- Швейцарским коллегам профессору ]. Кагртзк1 и доктору К. Сопёег за специально синтезированные и любезно предоставленные образцы фазы У247

- сотрудникам лаборатории термохимии Химического факультета МГУ ст.н.с Монаенковой Алле Сергеевне и н.с. Поповой Алле Анатольевне за помощь в подготовке и проведении калориметрического эксперимента

- доценту Химического факультета МГУ Рудному Евгению Борисовичу за разработку программного обеспечения и неоценимую помощь в процессе работы

- учителям и наставникам в течение всех лет обучения в Московском Университете.

1. Wu М.К., Ashburn J.R., Torng C.J. et al. Superconductivity at 93K in a new mixed phase yttrium-barium-copper-oxygen compound system at ambient pressure //Phys. Rev.Lett., V.58, N.9, p.908, -1987.

2. MacManus-Driscoll J.L. Materials Chemistry and Thermodynamics of ReBa2Cu307.x // Adv. Mater, V. 9, N.6, pp.457-473, 1997.

3. Balachadran U. Recent advances in fabrication of high-Tc superconductors foriLelectric power applications // 5 International Workshop MSU-HTCSV, Book of abstracts, p.OR-1, Moscow, Russia, March 24-29, -1998.

4. Junod A., Eckert D., Graf T., et al. Specific heat of the superconductor YBa2Cu408 from 1.5 to 330 К // Physica C, V.168, pp. 47-56, -1990.

5. O'Bryan H.M., Graebner J.E., Rhodes W.W. et al. Oxygen stoichiometry and expansion of YBa2Cu408 //Chem. Mater., V.3, p.309-312, 1991.

6. Morris D.E., Asmar N.G., Nickel J.H. et al. Stability of 124, 123 and 247 superconductors // Physica C, V.l59, pp.287-294, -1989.

7. Lee, B.J., Lee, D.N. Thermodynamic Evaluation for the Y203-Ba0-Cu0x System // J. Am. Ceram. Soc. V. 74, pp.78-84, -1991.

8. Borowiec K., Przylusski J., Kolbrecka K. Phase relation and stability in the Y203 BaO - CuOx system //Eur. J. Solid State Inorg. Chem., V.27, pp. 333345, - 1990.

9. Beyers R., Ahn B.T. Thrmodynamic cosideration in superconducting oxides // Annu. Rev.Mater. Sci.,V. 21, pp.335-372, -1991.

10. Brosha E.L., Garzon F.H., Raistrick I.D. Low-temperature phase equilibria in the Y-Ba-Cu-O system // J. Am. Ceram. Soc., V.78, N.7, pp.1745-52, -1995.

11. Picard C., Gerdanian P. The YBa2Cu3Oz phase diagram // J. Mater. Chem., V.6, N.4, pp 619-622,-1996.

12. Karpinki J. Bulk synthesis of the 81-K superconductor yttrium barium copper oxide (YBa2Cu408) at high oxgen pressure // Nature, V.336, p.660 -662- 1988.

13. Дегтярев С.А., Воронин Г.Ф. Термодинамическеи свойства сверхпроводников в системе Y-Ba-Cu-O. II. Фазы YBa2Cu40g, Y2Ba4Cu70i4+w и их равновесия с YBa2Cu306+z //ЖФХ, Т.67, №7, С. 1355-1360,-1993.

14. Voronin, G.F., Degterov, S.A. Thermodynamics of superconducting phases in the Y-Ba-Cu-O system // Physica С 176, 387-408, 1991.

15. Дегтярев С.А. Термодинамика фазы YBa2Cu306+z // Сверхпр-ть: физ.хим. техн., Т.З. № 2. С. 115-124,-1990.

16. Дегтярев С.А. Воронин Г.Ф. Термодинамика и устойчивость сверхпроводящих фаз в системе иттрий-барий-медь-кислород. Термодинамические свойства YBa2Cu306+z Н Сверхпр-ть: физ.хим. техн. Т.4. №4. С.629-848, -1990.

17. Bednorz I.G., Mueller К.А. Possible high Тс superconductivity in the barium-lanthanum-copper-oxides system //Z. Phys.B.:Condens. Matter, V.62, pp. 189-93,-1986.

18. Moret R., Pouget J.R., Noguera C. et al. Thetragonal-orthorhombic phase transition in lanthanum stroncium copper oxide (La2xSrxCu04.y): symmetry analysis, pressure dependence and (T, p, x) phase diagram //Physica C, V.153-155, pp. 968-969, -1988.

19. Zhang Y., Liang J., Xie S. et al. The preparation, superconductivity and hermal characteristics of the thallium barium-calcium-copper oxide superconductor. // J. Phys D.: Appl. Physics, V.21, pp. 845-47, -1988.

20. Antipov E.V., Loureiro S.M., Chaillout C. et al. The synthesis and characterization of the HgBa2Ca2Cu308+d and HgBa2Ca3Cu40io+d phases // Physica C, V.215, N.l-2, pp.1-10, 1993.

21. Wu X.D., Foltyn S.R., Arendt P. et al. High current YBa2Cu307.y thick films on flexible nickel substrates with textured buffer layers // Appl. Phys. Lett., V.65, pp.1961-63, 1994.

22. Beyers R., Shaw T.M. The structure of YiBa2Cu307d and its derivatives // Solid State Physics, V.42, pp.135-212, 1989.

23. Reller A., Casagrande S. Structural properties and thermochemical reactivity of superconducting mixed copper oxides phases // Thermochimica Acta, V. 174, pp.9-25,-1991.

24. Karen P., Kjekshus A. Phase diagram for the YBa2Cu307 family ANNO 1996 // Journal of Thermal Analysis, V. 48, pp.1143-1227, -1997.

25. Jorgensen J.D., Veal B.W., Kwok W.K. et al. Structural and superconducting properties of the orthorombic and tetragonal YBa2Cu307.x: The effect of oxygen stoichiometry and ordering on superconductivity // Phys. Rev. B, V. 36, N.10, pp. 5731-5734,-1987.

26. Ikeda K., Nagata M., Ishihara M. et al. X-Ray Pwder Diffraction Study on the Occupancy of Oxygen Atoms in the YBa2Cu3Ox Compound // Jpn. J. Appl. Phys, V.27, p.L202-206 , -1988.

27. Krekels T.; Van Tendeloo G.; Amelinckx S.; et al. Oxygen-vacancy ordering in Y2Ba4Cu7015.e // Appl. Phys. Lett, V. 59, N.23, pp. 3048-3050, -1991.

28. Matsui T., Fujita T., Naito К., et al. Phase relation and heat capacieties of Ba2YCu307.x at high temperature // J. Solid State Chem. V.88, pp. 579-583, -1990.

29. Moiseev G., Sestak J., Ilynych N., et al. Standart enthalpies of formation for some phases in the YBCO system // Netsu Sokutei, V.24, N.4, pp. 158-164, -1997.

30. Zhang H., Zhang P., Chen X. Correlating thermochemical data of the oxygen non-stoichiometric compound YBa2Cu307.x with oxygen content // J. Mater. Chem., V.6, N.4, p. 615-617, -1996.

31. Boudene A., Hack K., Mohammad A. et al. Thermochemical Measurements ans Assessment of the Phase Diagrams in the System Y-Ba-Cu-O //High Temp. Mater. Sci., V.35, pp. 159-179, -1996.

32. Воронин Г.Ф., Дегтярев C.A., Сколис Ю.Я. Термодинамические свойства и устойчиость фаз в системе Y-Ba-Cu-0 // Доклады Академии наук СССР, Т.319, №4, С. 899-906, -1991.

33. Mandich M.L., DeSantolo A.M., Fleming R.M et al. Superconductingproperties of a 27-A phase of Ba-Y-Cu-0 // Phys. Rev. B, V.38, N 7, pp.50315034 -1988.

34. Bûcher В., Karpinski J., Kaldis E., Wachter P. Strong dependence of Tc of the new 80K phase YBa2Cu408+z // Physica C, V.157, pp. 478-82, 1989.

35. Zheng X.-G., Kuriyaki H., Hirakawa K. Synthesis of bulk YBa2Cu408 and Y{. xCaxBa2Cu408 at latm oxygen pressure // Physica С, V. 235-240, pp.435 -36, -1994.

36. Tatsumi M., Tanisita J., Yamamoto S. Preparation of bulk superconducting YBa2Cu408 at one atmosphere oxygen pressure // J. Mat. Sci. Lett., V.15, pp. 120-123,- 1996.

37. Pooke D.M., Buckley R.G., Presland M.R., Tallon J.L. Bulk superconducting Y2Ba4Cu70|5.d and YBa2Cu408 prepared in oxygen at 1 atm // Phys. Rew. B., V.41, N. 10, pp. 6616-20, 1990.

38. Jin S., O'Bryan H.M., Gallagher P.K et al. Synthesis and properties of the YBa2Cu408 superconductor// Physica C, V .165, N 5-6, p.415-418, 1990.

39. Adachi S., Adachi K., Setsune K. et al. Synthesis of Ln Ba2Cu408 Ln = rare earth elements. ceramics at one atmosphere oxygen pressure// Physica C, V. 175, pp.523-528,- 1991.

40. Kourtakis K., Robbins M., Gallagher P.K. et al. Synthesis of Ba2YCu408 by anionic oxidation reduction// J. Mater. Res., V.4, pp. 1289-91, 1989.

41. Balachandran U., Biznek M.E., Tomlins J.W. et al Synthesis of 80K superconducting YBa2Cu408 via a novel route // Physica C, V.165, pp. 335-339- 1990.

42. Carretta P., Corti M., Rigamonti A. et al. NMR NQR evidence on the independence of Tc of the spin fluctuations properties in YBa2Cu408 and YBa2Cu307.d // Physica C, V.191. pp.97-102, - 1992.

43. Bernasconi A., Schilling A., Guo J.D. et al Specific heat, magnetization and resistivity measurements on HoBa2Cu408 // Physica C, V. 166, pp.393-398, -1990.

44. Jin S., O'Bryan H.M., Gallagher P.K. et al Synthesis and properties of the YBa2Cu408 superconductor// Physica C, V.165, pp. 415-418, 1990.

45. Wu N.-L., Yu H.-D., Lin S.-H. Silver-accelarated phase transformation from YBa2Cu307.x to YBa2Cu408 //Physica C, V. 204, pp. 21-29, 1992.

46. Murakami H., Suga T., Noda T., et al. Phase Diagram of YBa2Cu307.x, Y2Ba4Cu70i5.x and YBa2Cu408 Superconductors // Jap.J. of Appl. Physics, V. 29, N. 12, pp. 2720-24,-1990.

47. Kakihana M., Kaell M., Boerjesson L. et al. High quality ceramics of YBa2Cu408 from citrate sol gel precursors sintered at one atmospheric oxygen pressure // Physica С, V. 173, pp. 337-380, 1991.

48. Steger P.L., Wang X.Z. Fabrication of YBa2Cu408 from tartrate gel precursors// Physica C, V.213, pp.433-37, 1993.

49. Kellner K, Wang X.Z., Gritzner G. et al High Тс YBCO superconductors prepared by the "powder melting process"// Physica C, V.173, pp.208, 1991.

50. Mathews T., Jacob K.T. Equilibrium oxygen potential for the decomposition of YBa2Cu408 // Appl. Phys. Letters, V.57, N.5, pp.511-13, 1990.

51. Wada T., Suzuki N., Ichinose A., et al. Phase stability and decomposition of superconductive YBa2Cu408 //Appl. Phys. Lett, V.57, N.l, pp.81-83, -1990.

52. Бурханов A.M., Гудков B.B., Жевстовских И.В., и др. Корреляция сверхпроводящих, акустических и структурных параметров в YBa2Cu4Oy //Сверхпров-ть: физ., хим., техн., Т.5, №8, с. 1459 64, - 1992.

53. Karpinski J.; Rusiecki S.; Bûcher, В. et al. The nonstoichiometry of the high-Tc superconductor Y2Ba4Cu7015±x (14 <TC <68K)// Physica С, V. 161, pp. 618625, 1989.

54. Talion J.L.; Pooke D.M.; Buckley R.G., et al. R2Ba4Cu7015.d :A 92-K bulk superconductor // Phys. Rev.B., V.41, N.10, pp. 7220-7723, -1990.

55. Kaldis E., Karpinsky J., Rusieki S., et al. Structural and physical properties of the single and double chain Y-Ba-Cu-0 phases 124 and 123.5 // Physica С V.185-189, pp.190-197, -1991.

56. Genoud J.-Y.;. Graf T; Junod A.; et al. Preparation, resistivity, magnetic properties and specific heat of the 95K superconductor YBa2Cu3.507.5+x (247) // Physica C,V. 177, pp. 315-329, 1991.

57. Genoud J.-Y.; Graf T.; Triscone G.; etal. Variation of the superconducting and structural, properties of Y2Ba4Cu7Oz with oxygen content (14.1<z<15.3, 30K< Tc <95K) // Physica C, V. 192, pp. 137-146,-1992.

58. Matskevich N.I., Popova T.L., Genoud J.-Y. Formation enthalpy and thermodynamic stability of 247 compound in the Y-Ba-Cu-O system //

59. Thermochim. Acta , V.292, pp.9-12, 1997.

60. Jorgensen J.D., Beno M.A., Hinks, D.G., et al. Oxygen ordering and orthorhombic to tetragonal phase transition in YBa2Cu307.x // Phys. Rev. B, V.36, pp.3608-3616, 1987.

61. Wang H., Li D.X., Thomson W.J. Transition temperatures for the tetragonal-orthorhombic phase transition in 123 superconductor//J. Amer. Cer. Soc., V. 71, N.l 1, p. C463-465,-1988.

62. Anderson D.E., Thomson W.J. Solid-state kinetis measurements using dynamic X-ray diffraction. // Ind.Eng.Chem.Res., V.26, pp. 1628-32, 1987.

63. Meuffels P., Rupp B., Porschke E. Physical and structural properties of YBa2Cu3Ox prepared by a defined oxygen sorption technique // Physica C, V. 156, pp. 441-447,-1988.

64. Kubo Y., Nakabayashi Y., Tabuhi J., et al. Determination of the orthorhombic-tetragonal YBa2Cu307.d phase boundary in the d-T diagram // Jap. J. Appl. Phys., Part 2, V.26, p. L1888-91, 1987.

65. Yukino K., Sato T., Ooba S., et al. Studies on the thermal behavior of Ba2YCu307x by X-ray powder diffraction method // Jpn. J. Appl. Phys. V. 26, p. L869-870, 1987.

66. Fiory A.T., Gurvitch M., Cava R.J. et al. Effect of oxygen desorption on electrical transport in YBa2Cu307.d // Phys. Rev. B 36, 7262, 1987.

67. Kogachi M., Nakanishi S., Nakahigashi K., et al. Orthorhombic-teragonal phase boundary in YBa2Cu307y // Jap. J. Appl. Phys., V. 27, p. L1228, -1988.

68. Eatough M.O., Ginley D.S., Morosin B., et al. Orthorhombic- tetragonal phase transition in high-temperature superconductor YBa2Cu307// Appl. Phys. Let.,• V.51,N.5,p. 367,-1987.

69. Schuller I.K., Hinks D.C., Beno M.A. et al. Structural phase transition in YBa2Cu307.d : the role of dimentionality for high temperature superconductivity // Solid State Commun., V.63, N.5, pp.385-388, -1987.

70. O'Bryan H.M., Gallagher P.K. Characterization of Ba2YCu30x as a function of oxygen partial pressure. Part II. Dependence of O-T transition on oxygen content// Adv. Ceram. Mater., V.2, N. 3B, p.640, 1987.

71. Specht E.D., Sparks C.J., Dhere A.G. et al. Effect of oxygen pressure on orthorhombic-tetragoal transition in the high-temperature superconductor yttrium-barium-copper oxide (YBa2Cu3Ox) // Phys. Rev. B V.37, N.13, pp.7426-34, -1988.

72. O'Bryan H.M., Gallagher P.K. Oxygen content and Structure of Ba2YCu3Ox below 525°C //Solid State Ionis, V.32-33, pp.1143-1148, -1989.

73. Parks M.E., Navrotsky A., Mocala K. et al. Direct Calorimetric Determination of Energetics of Oxygen in YBa2Cu3Ox // J. Sol. State Chem. V.79, pp.53-62, -1989.

74. Touzelin, B., Marucco, J.F. Etude par diffraction des rayons X a haute temperature en atmosphere controlee de la transformation structurale de L'YBa2Cu3Oz//J. Less-Common Metals, V.144, pp.283-292, -1988.

75. Strobel P., Capponi J.J., Marezio M., et al. High-temperature oxygen defect equilibrium in superconducting oxide YBa2Cu307.x // Solid State Commun., V.64, N.4, pp.513-515,- 1987.

76. Yamaguchi S., Terabe K., Saito A., et al. Determination of Nonstoichiometry in YBa2Cu307.x // Jap. J. of Appl. Phys., V.27, N.2, pp. L179-181, -1988.

77. Lindemer T.B., Hunley J.F., Gates J.E., et al. Experimental and thermodynamic study of nonstoichiometry in YBa2Cu307.x // J. Am. Ceram. Soc., V. 72, N/10, PP. 1775-88, -1989.

78. Fueki K., Idemoto Y., Ishizuka H. Oxygen nonstoichiometry of a Y(Ba1.xSrx)2Cu307.d superconductor//Physica C, V. 166, pp.261-265, 1990.

79. Conder K., Karpinski J., Kaldis E., et al. Thermodynamics of the oxygen defects and phase stability of orthorhombic YBa2Cu307x at oxygen pressures 10"3 100 bar// PhysicaC, V.196, pp. 164-170, -1992.

80. Kim J.S., Gaskell D.R. Stability diagram for the system YBa2Cu307.x // J. Amer. Ceram. Soc., V. 77, N.3, pp.753-758, 1994.

81. Kishio K., Shimoyama J., Hasegawa T., et al. Determination of Oxygen Nonstoichiometry in a high-Tc superconductor Ba2YCu307.d// Jpn. J. Appl. Phys., V. 26, N.7, pp. L1228-1230, -1987.

82. Salomons E., Koeman N., Brouwer R., et al. Pressure-composition isotherms and lattica dilation of YBa2Cu3Ox// Solid State Commun., V. 64, N.8, pp.1141-45,-1987.

83. Bormann R., Nolting J. Stabiliy limits of the perovskite structure in the Y-Ba-Cu-0 system // Appl. Phys. Lett., V.54, №21, pp. 2148-2150, -1989.

84. Gerdanian P., Picard C., Touzelin B. Determination of the tetragonal-orthorhombic phase boundary of YBa2Cu3Oz between 100°C and 700°C // Physica C, V.182, pp.11-16,- 1991.

85. Meuffels P., Naeven R., Wenzl H. Pressure-composition isotherms for the oxygen solution in YBa2Cu306+x // Physica C, V. 161, pp.539-548, -1989.

86. Tetenbaum M., Tani B., Czech B., et al. Experimental evidence of a miscibility gap in the YBa2Cu307.x system // Physica C, V.158, pp.377, -1989.

87. Schleger P., Hardy W.N., Yang B.X. Thermodynamics of oxygen in YBa2Cu3Ox between 450°C and 650°C // Physica C, V. 176, pp.261-273, -1991.

88. Mathews Т., Jacob K.T. Variation of the partial thermodynamic properties of oxygen with composition in YBa2Cu307.d //Metallurgical Transactions A, V.23A,p. 3325, -1992.

89. Brabers V.A.M., de Jonge W.J.M., Bosh L.A. et al. Annealing experiments on and high-temperature behaviour of the superconductor YBa2Cu3Ox // Mat. Res. Bull. V.23, pp. 197-207,- 1988.

90. Verweij H., Bruggink W.H.M. Constant Stoichiometry cooling of YBa2Cu3Ox // J. Phys. Chem. Solids, V.50, N.l, pp.75-85, -1989.

91. Verweij H., Bruggink W.H.M., Steeman R.A., et al. Oxidation enthalpy of YBa2Cu306+y in the relation with phase behaviour and stoichiometry // Physica C, V.166, pp.372-384,-1990.

92. Тарасов И.В., Гуськов B.H., Лазарев В.Б. Область кислородной нестехиометрии YBa2Cu307.x и парциальные свойства кислорода // Неорг. Мат., Т.30, №12, С. 1588-1596, 1994.

93. Rudnyi Е.В., Kuzmenko V.V., Voronin G.F. Simultaneous assessment of the YBa2Cu306+z thermodynamics under the linear error model //J. Phys. Chem. Ref. Data, V. 27, N 5. pp. 855-888. 1998.

94. Гавричев K.C., Горбунов B.E., Коновалова И.А., и др. Низкотемпературная теплоемкость и фазовый переход в тройном оксиде YBa2Cu307.y // Изв. АН СССР, Неорг. Мат, Т.24, С.343, -1988.

95. Шейман М.С, Чурин С.А, Камелова Г.П. и др. Теплоемкость и термодинамические функции сверхпроводящих керамик // Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции по химической трмодинамики и калориметрии. Горький, Россия, 13-15 сентябрь, т. 1, С. 140, -1988.

96. Junod A, Eckert D, Triscone G. et al. Specific heat (1-33OK), Meissner effect and madnetic susdeptibility of Tl2Ba2Ca2Cu3O10 , Tl2Ba2CaCu2Os and Tl2Ba2Cu06 ceramic samples // Physica C, V.159, pp. 215-225, 1989.

97. Shaviv R., Westrum E.F., Brown R.J.C., et al. The heat capacity and derived thermophysical properties of the high Tc superconductor YBa2Cu307d from 5.3 to 350K //J. Chem. Phys., V. 92,N.l 1, pp. 6794-99, 1990.

98. Atake T., Honda A., Kawaji H. Haet capacity and related thermodynamic functions of Ва2УСиз07-у И Physica С, V. 190, pp.70-72, 1991.

99. Шарпатая Г.А., Озерова З.П., Коновалова И.А. и др. Теплоемкость тройного оксида YBa2Cu307.y в интервале 300-1100 К. // Неорг. Мат., Т. 27, №8, С. 1674-1680,-1991.

100. Сколис Ю.Я, Пашин С.Ф, Киценко C.B. и др. Термодинамические свойства некоторых соединений в системе Y-Ba-Cu-0 // Тез. Докл. XIII Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калориметрии Т.1, стр. 62, Красноярск, Россия, 24-26 сентября, 1991.

101. Azad A.M., Sreedharan О.М. On the thermodynamics of the formation of YBa2Cu307.x from ternary oxide precursors // Supercond. Sci. Technol., V. 3, pp. 159-162,-1990.

102. Fan Z., Ji C.J., Zhao Z. Standard Gibbs energy of formation of superconducting YBa2Cu3Ox and related compounds in the Y203- BaO- CuO system//J. Less-Com. Met., V. 161, pp. 49-59, -1990.

103. Titova S.G., Sludnov S.G., Balakirev V.F. et al. Phase diagram of oxygen ordering in high temperature superconductor YBa2Cu3Ox // Ceramics International. V.22, pp. 471-75, 1996.

104. Mizusaki J., Tagawa H., Hayakawa K. et al. Thermal Expantion of YBa2Cu307.x as Determined by high-Temperature X-Ray Diffraction under controlled Oxygen partial Pressures // J. Am. Ceram. Soc. V.78, N.7, pp. 178186, -1995.

105. Cava R.J., Battlog В., Chen C.H. et al. Oxygen stiochiometry, superconductivity and normal-state properties of YBa2Cu307.d // Nature, V.329, pp.423-425,- 1987.

106. Java N.V., Natarajan S, Natarajan S., Subba Rao G.V. Pressure induced structural phase transition in YBa2Cu307 // Solis State Commun. V.67, N. 1, pp.51-54, 1988.

107. Fietz W.H., Dietrich M.R., Ecke J. Possible transformation of yttrium barium copper oxide (YBa2Cu307) under pressure // Condens. Matter. V.69, pp. 17-20, -1987.

108. Alexandrov O.V., Francois M., Graf T. et al. Anisotropic thermal expansion of YBa2Cu408 in the temperature range 10-297K // Physica C., V.170, pp.56-58: 1990.

109. Suenaga K., Oomi G. Of Oxygen Defieciency on the Compressibility High-Tc superconductor YBa2Cu307d // J. Phys. Soc. Jap. V.60, pp.1189-92, -1991.

110. Cankurtaran M., Saunders G.A., Willis J.R. et al. Bulk modulus and its derivative of YBa2Cu307.x // Phys. Rev.B. V.39, pp. 2872-75, -1989.

111. Бурханов A.M., Гудков B.B., Жевстовских И.В., и др. Корреляция сверхпроводящих, акустических и структурных параметров в YBa2Cu4Oy //Сверхпров-ть: физ., хим., техн., Т.5, №8, с. 1459 64, - 1992.

112. Conder К., Kruger Ch., Karpinski J. Thermodynamics and kinetics of the oxygen exchange in the single chains YBa2Cu307.x(123) and Y2Ba4Cu7Oi5.x (247) superconductors // Physica С, V. 282-287, pp. 527-528, -1997.

113. Garzon F.H., Raistrick I.D., Ginley D.S., et al. Thermodynamic instability of the YBa2Cu307x phase at the 1:2:3 composition // J. Mater. Res., V.6, N.5, pp. 885-887,-1991.

114. Zhou Z.G., Navrotsky A. Thermochemistry of the Y203-Ba0-Cu-0 system // J. Mater. Res, V.7, N.ll, pp. 2920-35, -1992.

115. Morss L.R., Sonnenberger D.C., Thorn R.J. Thermochemistry and high temperature properties of rare-earth-metal-alkaline-earth-metal copper oxide superconductors // Inorg. Chem. V.27, pp.2106-10, -1988.

116. Choy J.H., Kang, S.G., Choi Q.W., et al. Thermodynamic studies of yttrium-barium-copper-oxide YBa2Cu307.d and YBa2Cu408 by solution calorimetry // Mater.Lett., V.15, pp. 156-161, -1992.

117. Idemoto Y., Takahashi J., Fueki K. Standard enthalpies of formation of member oxides in the Y-Ba-Cu-0 system // Physica C, V.194, pp. 177-186, -1992.

118. Мацкевич Н.И., Попова Т.JI., Титов В.А., и др. Термодинамическая устойчивость фазы YBa2Cu3Ox // ЖФХ, Т. 67, №7, С. 1342-1344, 1993.

119. Приседский В.В., Зинченко О.В., Лотарь Е.В. и др. Энтальпии образования оксидных сверхпроводников YBa2Cu3Ox с различным содержанием кислорода // Доклады Академии Наук Украины, Т. 4, С. 130, -1993.

120. Монаенкова А.С., Попова А.А., Зайцева Н.В. и др. Стандартные энтальпии образования некоторых иттрий-содержащих высокотемпературных керамик //ЖФХ, Т. 68, №4, С. 603-606, 1994.

121. Монаенкова А.С., Попова А.А., Зайцева Н.В. Термохимическое исследование основных фаз в системе Y203-Ba0-Cu0 // ЖФХ, Т.69, №9, С, 1543-1551,-1995.

122. Morss L.R., Sonnenberger D.C., Thorn R.J. Thermochemistry and high temperature properties of rare-earth-metal-alkaline-earth-metal copper oxide superconductors // Inorg. Chem. V.27, pp.2106-10, -1988.

123. Fitzgibbon G.C., Huber E.J., Holley C.E. The enthalpy of formation of barium monoxide // J. Chem. Thermodynamics V. 5, pp. 577-582, 1973.

124. Nunez L., Pilcher G., Shinner H.A. Hot-zone calorimetry. The enthalpy offormation of copper oxides // J. Chem. Thermodynamics, V. 1. pp.31 -43, 1969.

125. Lavut E.G., Chelovskaya N.V. Enthalpy of formation of diittrium trioxide // J. Chem. Thermodynamics, V.22. pp. 817-820, 1990.

126. Zhang H., Zheng F., Pingmin Z. et al. Enthalpies of formation of some phases present in the Y-Ba-Cu-0 system by solution calorimetry // J. Solution Chem., V.24, pp.565-578, 1995.

127. Мацкевич Н.И., Попова T.JI., Наумов Н.Г. и др. Синтез и термодинамические характеристики фаз YBa2Cu408 и Yo.5Gdo.5Ba2Cu408 // Неорг. Мат. Т.34, №8, с.993-95, 1998.

128. Rian G. Thermodynamic investigation of stability phase areas in the system Y203-Ba0-Cu0x //1 UK-rapport, Norg.tekn.hogst. N.65, C.I-I-IX, pp. 1-213, -1992.

129. Williams R.K., Kroeger D.M., Martin P.M. et al. Effects of high oxygen pressures and temperatures on the stability of the three superconducting Y-Ba-Cu-0 compounds // J.Appl. Physics, V.76, N.6, pp. 3673 -78, -1994.

130. Zhang W., Osamura K. Phase equilibria at low oxygen partial pressure in the Y-Ba-Cu-O system // Physica C, V.190, pp.396-402, 1992.

131. Lindemer T.B., Washburn F.A., MacDougall C.S., et al. Decomposition of YBa2Cu307.x and YBa2Cu408 for Po2 <0.1 MPa// Physica C, V.178, pp. 93-104, -1991.

132. Hong B-S., Mason Т.О. Characterization of YBa2Cu408 high temperature electrical properties and thermodynamic stability // J.Mater. Res., V.6, N.10, pp. 2054-58,- 1991.

133. Kale G.M. Chemical potentials of oxygen for the decomposition of YBa2Cu408 and YBa2Cu306+z at sub-ambient pressures // Supercond. Sci.Technol., N.5, pp. 333-337, 1992.

134. Ono A. Stability of YBa2Cu408 under high pressure // Physica C, V.225, pp.181-184,-1994.

135. Adachi S., Sugano Т., Fukuoka A., et al. A simple route to single-phase YBa2Cu408 at ambient pressure // Physica С, V. 233, pp. 149-154, 1994.

136. Tatsumi M., Tanisita J., Yamamoto S. Preparation of bulk superconducting YBa2Cu408 at one atmosphere oxygen pressure // J. Mat. Sci. Lett., V.15, pp. 120-123,- 1996.

137. Berman R.G., Brown Т.Н. Heat capacity of minerals in the system: Na20-K20-Ca0-Mg0-Fe0-Fe203-Al203-Si02-Ti02-H20-C02: representation, estimation, and high temperature extrapolation //Contrib. Mineral. Petrol. V.89, pp.168-183,-1985.

138. Воронин Г.Ф., Успенская И.А. Температурная зависимость термодинамических свойств оксидных сверхпроводиников // Журн. Физ. Химии, 1997, т. 71. №10, с. 1750-54.

139. Swamy V., Saxena S.K. A thermodynamic assessment of silica phase diagram // J. of Geophysical reseach, V.99, N.B6, pp.11787-11794, 1994.

140. Kumar M. Bulk modulus and equation of state of high-temperature superconductors // Phys. State sol. B, V.196, P.209-212, 1996.

141. Karpinski J.; Conder K.; Schwer H. et al Influence of the synthesis conditions and carbonate content on the properties of Y2Ba4Cu70i4+x. // Physica C, V.227, pp. 68-76, 1994.

142. Conder K.; Rusiecki S.; Kaldis E. High accuracy volumetric determination of oxygen in Y-Ba-Cu-O superconductors // Mat. Res. Bull., V. 24, pp. 581-587, -1989.

143. Воробьев А.Ф., Бройер А.Ф., Скуратов C.M. Герметичный качающийся калориметр для измерения энтальпий реакций, протекающих в жидкой среде // ЖФХ, Т. 41, С. 922-924, -1967.

144. Воробьев А.Ф., Монаенкова А.С., Пашлова Е.Б. Энтальпии растворения щелочных галогенидов в D20 // Журн. Общей Химии, Т.78, С.6-11,- 1978.

145. Термические константы веществ. Под ред. Глушко В.П. (Thermal Constants of Substances). Вып. 1-10. M., ВИНИТИ., -1965-1982.

146. Monayenkova A.S., Popova А.А., Kuzmenko V.V. et al. Enthalpy of formation of Y2Ba4Cu70i4.9i6 // J. Chem. Thermodynamics, V.30. pp. 81-86, -1998.

147. Parker V.B., Wagman D.D., Evans W.H. Selected Values of Chemical Thermodynamic Properties. // Natl. Bur. Stand. Tech. Note 270-6, 1971.

148. Morss L.R. Thermochemical Properties of Yttrium, Lanthanum and the lanthanide Elements and Ions //Chem. Rev., V.76, pp. 827-841, -1976.

149. Монаенкова A.C., Попова A.A., Горюшкин В.Ф., Лежава С.А. Энтальпии растворения безводного хлорида меди (II) в соляной кислоте // ЖФХ, Т.68, №2, С. 380-381,-1994.

150. Rudnyi Е.В., Kuzmenko V.V., Voronin G.F. Simultaneous assessment of the YBa2Cu306+z thermodynamics under the linear error model // J. of Phys. and Chem. Ref. Data, V.27. N 5.pp.855-888, 1998.

151. Шеффе, Генри. Дисперсионный анализ. Пер. с англ. Б.А. Севастьянова и В.П. Чистякова. М., Физматгиз., 625с., -1963.

152. Rao C.R., Kleffe J. Estimation of variance components and applications, North-Holand, Amsterdam, North-Holland Series in Statistics and probability, v.3, pp. 370,-1988.

153. Rudnyi, E.B. Statistical Model of systematic errors: linear error model // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 34, pp. 41-54, 1996.

154. Harville D.A. Maximum Likelihood approaches to variance component estimation and to related problems // J. of American Statistical Assoc., V.72, N.358, pp.320-337, 1977.