Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Селезнева, Надежда Владимировна. Разработка синбиотических композиций для получения пищевых и кормовых продуктов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07, 05.18.04 / Селезнева Надежда Владимировна; [Место защиты: Воронеж. гос. технол. акад.].- Воронеж, 2011.- 205 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2442

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы.

По своему внутреннему строению слоистые дихалькогениды переходных металлов можно отнести к квазидвумерным материалам, особенности физических свойств которых в значительной степени определяются их кристаллическим строением. Интеркалация атомов или молекул в межслоевое пространство может приводить к кардинальному изменению различных свойств, в частности, кинетических (от изоляторов до сверхпроводников) и магнитных (от парамагнетизма Паули до дальнего антиферромагнитного или ферромагнитного порядка). Интеркалация оказывает существенное влияние на фазовые переходы в состояния с волной зарядовой плотности и образование сверхструктур. Нахождение корреляций и понимание взаимосвязи между структурными изменениями и поведением физических свойств соединений при интеркалации расширяет возможности для целенаправленного синтеза материалов с заданным сочетанием характеристик, что является актуальной задачей в физике конденсированного состояния и физическом материаловедении. Несмотря на многочисленность работ, посвященных изучению интеркалированных соединений на основе дихалькогенидов титана, в литературе отсутствуют систематические данные об изменениях кристаллической структуры и эволюции физических свойств таких соединений при интеркалации.

Цели и задачи работы.

Целью настоящей работы являлось установление роли интеркалированных атомов 3d металлов разного сорта в изменениях кристаллической структуры и физических свойств диселенидов и дителлуридов титана, выявление особенностей фазовых превращений в интеркалированных соединениях типа MxTiX2 (Х- Se, Те) в широком интервале концентраций М атомов.

Для этого решались конкретные задачи:

Синтез интеркалированных диселенидов и дителлуридов титана MxTiX2 (Х- Se, Те; М- V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni, 0 < х < 0.70).

Детальное исследование кристаллической структуры всех синтезированных соединений MxTiX2 и определение границ интеркалации в зависимости от сорта интеркалированных М атомов, а также от типа соединения - матрицы ТХ2 (Х- S, Se,Te).

Выявление закономерностей в изменениях длин связей и деформации решётки, вызванных интеркалацией 3d-металлов разного сорта в различные матрицы Т\Х2 (Х- S, Se, Те).

Изучение влияния условий термообработки на кристаллическую структуру и свойства интеркалированных соединений.

Исследование кристаллической структуры и характера упорядочения магнитных моментов интеркалированных атомов Fe в соединении Fe0.5TiSe2.

Исследование структурных фазовых переходов в высокоинтеркалированных соединениях типа MxTiX2.

Исследования по теме диссертации выполнены при поддержке грантов РФФИ № 05-03-32772 и № 09-02-00441-а, Программ Минобрнауки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы» (РНП.2.1.1.6945 и РНП.2.1.1.1682), гранта Швейцарского Национального Научного Фонда (ІВ7420-110849).

Научная новизна.

Определены концентрационные зависимости параметров

кристаллической структуры интеркалированных соединений типа МхТіХ2 и установлены области концентраций внедренных М атомов, при которых наблюдаются упорядочения М атомов и вакансий. Впервые построена диаграмма существования однофазных интеркалированных соединений МхТіХ2 (М- 3d- металл, Х- S, Se, Те). Установлено наличие корреляций между изменением при интеркалации среднего межслоевого расстояния в кристаллической структуре соединений MxTiSe2 и МДТГе2 и радиусом иона внедренного 3d металла.

На примере соединений CrxTiSe2, FexTiSe2 и MnxTiSe2 показано влияние условий термообработки на характер упорядочения интеркалированных атомов и фазовый состав соединений.

Впервые показано, что соединение Feo.5TiSe2 обладает наклонной антиферромагнитной структурой ниже температуры Нееля TN= 135 К.

Впервые получены экспериментальные данные, которые подтверждают высказанное ранее предположение о существовании в соединении Ni0.5TiSe2 структурного фазового перехода типа порядок - беспорядок в системе интеркалированных атомов Ni.

В высокоинтеркалированных соединениях CrxTiSe2 (х = 0.25, 0.50) и Mno.33TiSe2, а также в Cr025TiEe2 обнаружены структурные искажения или структурные фазовые переходы в тех же температурных интервалах, при которых наблюдаются аномалии физических свойств. Такое поведение

связывается с возобновлением перехода в состояние с волной зарядовой плотности.

Научная и практическая значимость.

Установленные в работе закономерности изменения параметров кристаллической структуры диселенида титана при интеркалации атомов 3d металлов разного сорта могут быть использованы при построении теоретических моделей кристаллической и электронной структуры. Показана важная роль условий термообработок на степень упорядочения внедренных атомов и вакансий, что должно учитываться при получении образцов и анализе результатов.

Построенная в работе диаграмма растворимости 3d- металлов в TiX2

при температуре синтеза Т = 800 С может быть использована при

проведении синтеза соединений и выращивания монокристаллов.

Полученные в работе данные, свидетельствующие о возможности

возвращения переходов в состояние с волной зарядовой плотности (ВЗП)

в соединениях типа МхТіХ2 при больших концентрациях

интеркалированных атомов, указывают на необходимость уточнения и

разработки новых теоретических моделей для объяснения механизмов

формирования ВЗП в дихалькогенидах переходных металлов.

Достоверность результатов проведенных исследований обеспечивается

использованием аттестованных образцов, применением стандартных

методик измерений, а также согласием полученных структурных

характеристик соединений с данными, имеющимися в литературе. Расчет

кристаллических и магнитных структур по рентгенографическим и

нейтронографическим данным проводился с использованием

апробированных программных пакетов FullProf и GSAS. Результаты

обсуждались с привлечением ведущих российских и европейских

специалистов в области рентгеноструктурного и нейтронографического

анализа и были представлены на различных российских и

международных конференциях.

Личный вклад соискателя.

Автором выполнен синтез и аттестация поликристаллических образцов MxTiX2 (М- V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni; Х- Se, Те) в диапазоне концентраций 0 < х < 0.70, на части образцов выполнены дополнительные термообработки. Проведены нейтронографические исследования в Институте Ганна-Мейтнер (г. Берлин), Институте Пауля Шеррера (г. Виллиген, Швейцария). Методом полнопрофильного анализа дифракционных данных произведён расчет кристаллографических параметров. Выполнены рентгенографические низко/высокотемпературные исследования, проведены измерения

кинетических свойств. Соискатель принимал непосредственное участие в постановке задач исследования, планировании экспериментов, а также в обсуждении результатов, написании статей и тезисов докладов.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были доложены на семинарах и международных симпозиумах, в том числе: на Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism" EASTMAG-2004 -Krasnoyarsk. - 2004, Молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества - Екатеринбург. - 2004, на V Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноматериалов и наносистем - Москва. - 2005, на IX, XI Международных Симпозиумах "Фазовые превращения в твёрдых растворах и сплавах" ОМА -Сочи. - 2006, 2008; на 9 Международном Симпозиуме "Упорядочение в металлах и сплавах" - Ростов на Дону- Лоо. - 2006, на международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» - Махачкала. - 2007, на Международном Симпозиуме «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multiferroiks-2007) - Ростов-на Дону, п.Лоо. - 2007, XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах» (НМММ-XXI) - Москва. - 2009, на П-м Международном, междисциплинарном симпозиуме «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multiferroics-2) - Ростов на Дону - Лоо. - 2009, 7-м семинаре СО РАН-УрО РАН «Термодинамика и материаловедение»-Новосибирск.-2010, на III Всероссийской молодёжной научной конференции «Минералы: строение, свойства, методы исследования» - Миасс. - 2011.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе 10 статей в ведущих научных журналах. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем работы составляет 188 страниц, включая 107 рисунков, 20 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net