Методом Бриджмена выращены монокристаллические образцы твердых растворов CaxSryBazF2 (x = 0.31–0.4045, y = 0.31–0.50, z = 0.10–0.38) и CaxSryBazYb0.005F2.005 (x = 0.295–0.495, y = 0.30–0.50, z = 0.10–0.40) с флюоритовой структурой. Абсолютным стационарным методом продольного теплового потока в интервале 50–300 K исследована их теплопроводность. При комнатной температуре значения коэффициента теплопроводности всех исследованных образцов ниже 2.5 Вт/(м К). Теплопроводность убывает с увеличением содержания тяжелых компонентов в данных твердых растворах. Этот же фактор снижает негативное влияние на теплопроводность добавки гетеровалентной примеси YbF3.
Абсолютным стационарным методом продольного теплового потока в интервале температур 50–300 K измерена теплопроводность k серии монокристаллов твердого раствора Na0.4(Y1 –xNdx)0.6F2.2 с x = 0–0.5. Температурная зависимость теплопроводности всех исследованных образцов характерна для разупорядоченных материалов. При комнатной температуре теплопроводность твердых растворов низка и составляет k = 1.1–1.4 Вт/(м K).
Методом Бриджмена в вакууме с использованием фторирующей атмосферы CF4 выращены монокристаллы твердых растворов Ba1–x–yYbxRyF2+x+y (R = Tm, Ho). Определены закономерности изменения коэффициента теплопроводности в диапазоне 50–300 K и показателя преломления от видимого до ИК-диапазона спектра. Теплопроводность полученных твердых растворов при комнатной температуре уменьшается с 3.39 до 1.18 и с 3.11 до 1.18 Вт/(м К) для R = Tm, Ho соответственно при увеличении концентрации иттербия от 2 до 14 мол. %. При повышении содержания гольмия и тулия в твердых растворах происходит постепенное увеличение показателя преломления, а при увеличении длины волны – его постепенное уменьшение.
Абсолютным стационарным методом продольного теплового потока в интервале температур 50–300 К измерена теплопроводность серии монокристаллов тройного твердого раствора Ca1-x-ySrxNdyF2+y с вариациями содержаний SrF2 и NdF3 в пределах 0–30 и 10–30 мол. % соответственно. Увеличение содержания второго и, особенно, третьего компонента твердого раствора сопровождается снижением коэффициента теплопроводности. Температурная зависимость теплопроводности всех исследованных образцов характерна для разупорядоченных материалов.
Методом вертикальной направленной кристаллизации (Бриджмена) выращен монокристалл гетеровалентного твердого раствора Pb1−xScxF2+x (х = 0.1 по шихте) со структурой флюорита, проведены исследования его фазового и элементного состава, определены кристаллографические параметры и изучена взаимосвязь тепло- и электропроводности. Состав твердого раствора изменяется от x = 0.08 в нижней части (в конусе) до 0.095 в верхней части кристалла. Обнаружено, что выращенный кристалл Pb1−xScxF2+x обладает низкой теплопроводностью (k = 0.7 Вт/(мK) при 300 K), нетипичным для кристаллического состояния “стеклообразным” поведением теплопереноса, высокой фторионной электропроводностью (σdc = 0.012 См/м при 293 K) и невысокой энтальпией активации ионного переноса (ΔHs = 0.378 ± 0.005 эВ).Такое поведение тепло- и электропроводности твердого раствора Pb1−xScxF2+x обусловлено структурным разупорядочением фторной подрешетки, сохраняющимся при комнатной температуре, в результате гетеровалентных замещений катионов Pb2+ на Sc3+. Проведено сравнение тепло- и электропроводящих свойств монокристаллов двухкомпонентных твердых растворов Pb1−xScxF2+x, Pb1−xCdxF2 (тип CaF2) и однокомпонентных фторидов β-PbF2 (тип CaF2), ScF3 (тип ReO3).
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации