Научный руководитель — Э.М. Галлямов, СУНЦ МГУ, ХФ МГУ
Целью нашего исследования было получение твердых растворов Sr9-xPbxIn(VO4)7 (x = 0, 0.5, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2), определение области их существования, изучение физико-химических свойств.
Соединения со структурой типа витлокита имеют разнообразный состав благодаря возможности изовалентных и гетеровалентных замещений в модельной структуре β-Ca3(PO4)2 с сохранением пространственной группы (R3c) и принципиальной однофазности. В результате качественный и количественный состав элементов в соединении можно варьировать, создавая огромное количество новых соединений с разнообразными свойствами. Материалы с такими свойствами имеют потенциальное применение в различных областях промышленности, включая жаропрочные материалы, лазерные материалы, материалы для датчиков.
Традиционным методом исследования нелинейных оптических свойств является метод порошковой генерации второй гармоники, который позволяет проанализировать фазовую диаграмму нецентросимметричных материалов и установить связь между структурой и физическими свойствами. Мы в изучении фазовой диаграммы опираемся на данные рентгеновской дифракции в первую очередь.
Ход работы: Твёрдые растворы Sr9-xPbxIn(VO4)7 (x = 0, 0.5, 1, 1.25, 1.5, 1.75, 2) синтезировали по твердофазной методике из стехиометрических количеств SrCO3, V2O5, In2O3, PbO. Взвесили на весах с точностью до 4 знака после запятой вычисленные количества веществ. Смешали их. После этого перетирали смесь под слоем ацетона в ступке пестиком, предварительно тщательно промыв саму ступку с пестиком ацетоном. Далее полученные смеси помещали в печь и спекали их при режиме 10 часов нагрева и 50 часов выдержки при температурах 350-700-1000-1000-1000 градусов Цельсия, после каждого спекания мы перетирали их в ступке, предварительно использовав ацетон. Таким образом, для каждого х было 5 стадий. После этого образцы сдали на рентгенофазовый анализ и измерение сигнала ГВГ.
В процессе проведения исследования было отчетливо видно, как изменяются цвета наших проб. Во-первых, было заметно, что после перетирания цвет наших проб становился светлее. Во-вторых, для каждого образца после определенного количества спекания было заметно изменение цвета. Так, для x=0 и x=1 в конечном результате получился бледноватый цвет, для x=1.25, x=1.75, x=2, x=0.5, x=1.5 коричнево-оранжевый.
На основании результатов ГВГ и рентгенофазового анализа доказано получение и однофазность полученных образцов.
Список литературы:
- Малахо А.П., Кобылецкий К.К., Барышникова О.В., Морозов В.А., Стефанович С.Ю., Лазоряк Б.И. Твердые растворы в системе Ca9Bi(VO4)7-Sr9Bi(VO4)7: структура, сегнетоэлектрические свойства и нелинейно-оптические свойства.
- Непочатенко В.А. Формирование доменной структуры в сегнетоэластике. Pb3(VO4)2.