Синтез, строение и физические свойства новых сверхпроводящих пниктидов и халькогенидов переходных металловНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. Синтез, строение и физические свойства новых сверхпроводящих пниктидов и халькогенидов переходных металлов
Результаты этапа: В ходе выполнения проекта были проведены синтез, исследование структуры и магнитных свойств ряда новых халькогенидов и пниктидов переходных металлов. Впервые получены два соединения со структурами срастания перовскитного и антифлюоритного блоков, содержащих в качестве А-катиона кальций: Ca2CuFeO3S и Ca2CuFeO3Se. По данным порошковой рентгеновской дифракции определена их кристаллическая структура. Резистивные измерения указывают на температурно активированное поведение Ca2CuFeO3S с активационной энергией 0.17эВ. Для Ca2CuFeO3Se температурная зависимость удельного сопротивления свидетельствует о транспорте с переменным диапазоном перескока. Получены 4 новых представителя структурного типа La2Fe2O3Se2: Ce2Fe2O3S2, Ce2Fe2O3Se2, Pr2Fe2O3S2 и Pr2Fe2O3Se2, определена кристаллическая структура и изучены магнитные свойства Ce2Fe2O3S2. Синтезированы твердые растворы Fe1.1-xMxTe (M=Ni, Co), показано, что их образование происходит вплоть до значений х=0.1. Из данных рентгеновской дифракции определены особенности кристаллической структуры Fe1.1-xMxTe (M=Ni, Co, x=0-0.1). Показано, что допирование в позиции железа никелем и кобальтом вызывает сжатие кристаллической структуры вдоль оси с, но не приводит к локальной модификации тетраэдра FeTe4, и, таким образом, не должно приводить к появлению сверхпроводимости. Изучены фазовые равновесия в системе Sn–Fe–As, проведена триангуляция системы Sn–Fe–As при температуре 500°C; показано, что в системе Sn–Fe–As не образуются тройные фазы; определена область составов, пригодных для синтеза сверхпроводников в расплаве олова.
2 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. Синтез, строение и физические свойства новых сверхпроводящих пниктидов и халькогенидов переходных металлов
Результаты этапа: В ходе выполнения проекта были синтезированы моно- и поликристаллические образцы сверхпроводников KxFe2-ySe2. Исследование микроструктуры методами электронной дифракции и высокоугловой темно-полевой сканирующей просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения показало, что в полученных образцах присутствуют, по крайней мере, три типа сверхструктур, а также протяженные области с неупорядоченным распределением вакансий железа. Один из типов сверхструктуры был обнаружен впервые для сверхпроводящих образцов KxFe2-ySe2. В результате систематического исследования трехкомпонентной системы Fe-Te-As установлено существование двух ранее неизвестных соединений, а именно, Fe3-dAsTe2 (0.1 Для изучения влияния замещения в катионной подрешетке на структурные характеристики и физические свойства теллурида железа были синтезированы образцы [MxFe1-x]1.1Te (M = Cu, Сo, Ni, Mn, Zn и Mg). На основе результатов РФА можно сделать вывод, что только Co, Ni и Cu замещают железо в исходной матрице Fe1.1Te, причем, максимальная степень замещения понижается в ряду Ni(10%)>Co(7,5%)>Сu(5%). В системе Ae (Eu) – Cu – Pn (Ae = Ca, Sr, Ba) синтезированы 2 новых фосфида со структурой Ca2Cu6P5 (Eu2Cu6P5, Sr2Cu6P5) и один новый фосфид EuCu4P3 со структурой BaMg4Si3. Для всех новых соединений кристаллическая структура была уточнена методом Ритвельда.
3 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. Синтез, строение и физические свойства новых сверхпроводящих пниктидов и халькогенидов переходных металлов
Результаты этапа: В ходе выполнения проекта были проведены синтез, исследование структуры, магнитных и транспортных свойств ряда новых халькогенидов и пниктидов переходных металлов. Впервые получены два соединения со структурами срастания перовскитного и антифлюоритного блоков, содержащих в качестве А-катиона кальций: Ca2CuFeO3S и Ca2CuFeO3Se. По данным порошковой рентгеновской дифракции определена их кристаллическая структура. Резистивные измерения указывают на температурно активированное поведение Ca2CuFeO3S с активационной энергией 0.17эВ. Для Ca2CuFeO3Se температурная зависимость удельного сопротивления свидетельствует о транспорте с переменным диапазоном перескока. Получены 4 новых представителя структурного типа La2Fe2O3Se2: Ce2Fe2O3S2, Ce2Fe2O3Se2, Pr2Fe2O3S2 и Pr2Fe2O3Se2, определена кристаллическая структура и изучены магнитные свойства Ce2Fe2O3S2. Синтезированы моно- и поликристаллические образцы сверхпроводников KxFe2-ySe2. Исследование микроструктуры методами электронной дифракции и высокоугловой темно-полевой сканирующей просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения показало, что в полученных образцах присутствуют, по крайней мере, три типа сверхструктур, а также протяженные области с неупорядоченным распределением вакансий железа. Один из типов сверхструктуры был обнаружен впервые для сверхпроводящих образцов KxFe2-ySe2. Для изучения влияния замещения в катионной подрешетке на структурные характеристики и физические свойства теллурида железа были синтезированы образцы [MxFe1-x]1.1Te (M = Cu, Сo, Ni, Mn, Zn и Mg). На основе результатов РФА можно сделать вывод, что только Co, Ni и Cu замещают железо в исходной матрице Fe1.1Te, причем, максимальная степень замещения понижается в ряду Ni(10%)>Co(7,5%)>Сu(5%). Из данных рентгеновской дифракции определены особенности кристаллической структуры Fe1.1-xMxTe (M=Ni, Co, x=0-0.1). Показано, что допирование в позиции железа никелем и кобальтом вызывает сжатие кристаллической структуры вдоль оси с, но не приводит к локальной модификации тетраэдра FeTe4, и, таким образом, не должно приводить к появлению сверхпроводимости. Изучены фазовые равновесия в системе Fe-Te-As установлено существование двух новых соединений: Fe3-xAsTe2 и Fe5AsTe2. Для Fe3-xAsTe2 установлена область нестехиометрии по железу, уточнена кристаллическая структура методом Ритвельда. Показано, что в Fe3-xAsTe2 распределение атомов железа осуществляется не по двум (как в германиевом аналоге Fe2.9GeTe2), а по трем кристаллографическим позициям. Fe5AsTe2 кристаллизуется в тригональной R-центрированной группе с параметрами ячейки a=3.9917(7), c=28.754(5) ?. Исследования транспортных и магнитных свойств показали, что Fe3-?AsTe2 является немагнитным металлом, тогда как для Fe5AsTe2 установлен переход в магнитно-упорядоченную фазу при 280 К. Систематические исследования флюорид-халькогенидов меди и серебра позволили синтезировать 6 новых соединений. Были уточнены кристаллические структуры SrFCuTe, SrFAgS, SrFAgSe, SrFAgTe, BaFAgS, и BaFAgSe. Кристаллохимический анализ двух семейств типа LaOAgS (LaOTCh и AeFTCh (Ae = Sr, Ba)) указывает на то, что ключевую роль в структурной стабильности играют деформации структурных блоков, а также жесткость/мягкость блоков по отношению к этим деформациям. Впервые были синтезированы три новых слоистых фосфида меди (Sr2Cu6P5, Eu2Cu6P5 и EuCu4P3) и определены их кристаллические структуры. Эти соединения показывают металлический тип проводимости в температурном интервале 2 K ? T ? 290 K. Для Eu2Cu6P5 и EuCu4P3 было обнаружено магнитное упорядочение, связанное с 4f локальными моментами атомов Eu, которое носит преимущественно ферромагнитный характер. В то время, как для Eu2Cu6P5 обнаружен единственный ферромагнитный переход при TC = 34 K, магнитное поведение EuCu4P3 является более сложным и выражается в трех последовательных магнитных фазовых переходах при 70 K, 43 K и 18 K.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".