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.
Методом мягкой химии (осаждением HF из водного ScCl3) синтезированы однофазные нанокристаллы ScF3 (тип ReO3, пр. гр. \(Pm\bar {3}m\)) со средним размером зерен ~20 нм и параметром элементарной ячейки a = 4.0054 ± 0.0002 Å. На приготовленных из них холодным прессованием керамических образцах измерена ионная проводимость, которая составляет 1.0 × 10−5 См/см при 673 K. Энергия активации ионного переноса в керамических образцах равна 1.09 ± 0.05 эВ. Величина проводимости нанокристаллического ScF3 превышает электропроводность микро- и монокристаллических образцов в 25 и 250 раз соответственно.
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