| 1 |
2 сентября 2013 г.-31 декабря 2013 г. |
1 |
| Результаты этапа: На этом этапе выращены монокристаллы соединений солевой системы CsНSO4 - CsH2PO4 - H2O: Cs3(HSO4)2(H2PO4), Cs4(HSO4)3(H2PO4) и Cs6H(HSO4)3(H2PO4)4. Кристалл Cs6H(HSO4)3(H2PO4)4 ранее был определен как Cs5(HSO4)3(H2PO4)2. Решены структуры выращенных кристаллов при комнатной температуре. Проведены комплексные исследования выращенных монокристаллов с использованием большого числа методов и использованием оборудования Центра коллективного пользования ИК РАН. Исследованы процессы возникновения в кристаллах высокой проводимости, структурные фазовые переходы и стабилизация суперионных фаз. Показано, что все выращенные кристаллы обладают фазовыми переходами в районе температур 410 K. На основании полученных данных предположено существование высокотемпературной прототипной кубической фазы и непрерывного ряда твердых растворов в районе температур суперпротонных фазовых переходов (T ~ 410 К). Проведены исследования кинетики фазовых переходов в выращенных кристаллах. Показано, что кинетика этих переходов аномально медленная. Учитывая предположение о существовании прототипной кубической фазы можно предположить природу аномально медленной кинетики фазовых переходов – это перераспределение химического состава кристалла без разрушения кристаллического состояния за счет диффузионных процессов. Здесь наглядно (оптические исследования) проявляется образование когерентных границ за счет неоднородности состава кристалла. В результате длительных временных выдержек состав кристалла становится однородным и образуется прототипная кубическая фаза.
Методом твердофазного синтеза получены поликристаллические композитные материалы на основе соединений Cs4(HSO4)3(H2PO4) и Cs6H(HSO4)3(H2PO4)4 и оксидов кремния и алюминия. Определены оптимальные условия получения композитных материалов. Использование твердофазного синтеза позволило непосредственно совместить в одном технологическом процессе как синтез нужного соединения, так и получение композитного материала, также это позволяет получать готовые технологические образцы заданных размеров и форм, что привлекательно в плане практических применений. По механической прочности, полученные композитные материалы значительно превосходят чистые поли- и монокристаллические образцы. |
| 2 |
29 мая 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
2 |
| Результаты этапа: |
| 3 |
28 апреля 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
3 |
| Результаты этапа: Проведены исследования температурных зависимостей параметров решетки кристаллов Cs3(HSO4)2(H2PO4), Cs4(HSO4)3(H2PO4), Cs6H(HSO4)3(H2PO4)4. Успешно предотвращены рекристаллизации образцов монокристаллов Cs4(HSO4)3(H2PO4), Cs6H(HSO4)3(H2PO4)4 и исследованы структуры высокотемпературных фаз методом рентгеновской дифракции.
Проведены подробные исследования проводимости и оптические наблюдения фазовых переходов, совмещенные в одном эксперименте для монокристаллов Cs3(HSO4)2(H2PO4), Cs4(HSO4)3(H2PO4), Cs5(HSO4)2(H2PO4)3 и определены условия возникновения блочной структуры в монокристаллах.
Проведены исследования поликристаллических материалов на основе чистых солей и композитных материалов и рассчитаны истинные значения проводимости, в том числе и проводимость границ зерен. |
