Влияние отрицательного химического давления на фазовую стабильность, структуру и физические свойства соединений Co7X8
Аннотация
Халькогениды переходных металлов (ХПМ) с кристаллическими структурами типа NiAs обладают уникальным кристаллохимическим строением: во-первых, это квазидвумерный характер структуры, что обуславливает сильную анизотропию физических свойств вдоль и поперек слоев; во-вторых, наличие большого количества вакансионно-упорядоченных структур, таких как MX2, M5X6, М2X3, М3X4 и M7X8 (М – 3d металл, X – S, Se, Te), что позволяет в зависимости от концентрации атомов металлов, температуры отжига, скорости охлаждения, давления кардинальным образом целенаправленно изменять свойства; в-третьих, ХПМ свойственен политипизм; в-четвертых, возможно получение как объемных (трехмерных), так и двумерных материалов. Таким образом, знание термического поведения, магнитного состояния и тепловых свойств таких материалов является необходимым как в рамках фундаментальных исследований, так и для практических приложений.
Целью данной работы являлось изучения влияния изовалентного замещения атомов Se на Te в анионной подрешетке изоморфного ряда Co7(Se1-yTey)8 на физические свойства.
В работе в качестве объектов исследования были синтезированы новые соединения – Co7(Se1-yTey)8. Аттестация полученных образцов осуществлялась методами рентгеновской дифракции и микроскопии. В работе представлены результаты исследования термического расширения и фазовых переходов, протекающих в соединениях Co7(Se1-yTey)8. Впервые методом терморентгенографии in situ и дилатометрии было изучено термическое поведение в диапазоне 300 K – 800 K, выявлен анизотропный характер термического расширения, оценены коэффициенты термического расширения α. Для средних составов выявлено резкое, скачкообразное изменение коэффициента термического расширения α вблизи фазового расслоения. Для изучения влияния замещения были проведены измерения температурных зависимостей намагниченности, электросопротивления и теплоемкости. Установлено, что все соединения обладают металлическим типом проводимости. В результате замещения наблюдается появление Кюри-Вейсовского вклада в полную магнитную восприимчивость от локализованных магнитных моментов, возникающих на атомах кобальта. Теплоемкость описывается моделью Дебая с учетом электронного вклада γ, с увеличением концентрации теллура γ уменьшается, как и температура Дебая.
В работе проведен сравнительный анализ влияния отрицательного химического давления по анионной подрешетке образцов Co7(Se1-yTey)8 и катионной подрешетке соединений (Co1-xFex)7Se8 на фазовый состав при нагреве. Установлено, что в обеих системах происходит фазовое расслоение, которое является обратимым в соединениях (Co1-xFex)7Se8 и необратимым для составов Co7(Se1-yTey)8.
Целью данной работы являлось изучения влияния изовалентного замещения атомов Se на Te в анионной подрешетке изоморфного ряда Co7(Se1-yTey)8 на физические свойства.
В работе в качестве объектов исследования были синтезированы новые соединения – Co7(Se1-yTey)8. Аттестация полученных образцов осуществлялась методами рентгеновской дифракции и микроскопии. В работе представлены результаты исследования термического расширения и фазовых переходов, протекающих в соединениях Co7(Se1-yTey)8. Впервые методом терморентгенографии in situ и дилатометрии было изучено термическое поведение в диапазоне 300 K – 800 K, выявлен анизотропный характер термического расширения, оценены коэффициенты термического расширения α. Для средних составов выявлено резкое, скачкообразное изменение коэффициента термического расширения α вблизи фазового расслоения. Для изучения влияния замещения были проведены измерения температурных зависимостей намагниченности, электросопротивления и теплоемкости. Установлено, что все соединения обладают металлическим типом проводимости. В результате замещения наблюдается появление Кюри-Вейсовского вклада в полную магнитную восприимчивость от локализованных магнитных моментов, возникающих на атомах кобальта. Теплоемкость описывается моделью Дебая с учетом электронного вклада γ, с увеличением концентрации теллура γ уменьшается, как и температура Дебая.
В работе проведен сравнительный анализ влияния отрицательного химического давления по анионной подрешетке образцов Co7(Se1-yTey)8 и катионной подрешетке соединений (Co1-xFex)7Se8 на фазовый состав при нагреве. Установлено, что в обеих системах происходит фазовое расслоение, которое является обратимым в соединениях (Co1-xFex)7Se8 и необратимым для составов Co7(Se1-yTey)8.