Наноферроики, Глинчук М.Д., Рагуля А.В., 2010

Наноферроики, Глинчук М.Д., Рагуля А.В., 2010.

Монография посвящена наноферроикам — материалам с фазовыми переходами в их наноструктурном состоянии, которые в ближайшем будущем придут на смену ферроикам традиционной дисперсности, широко применяемым в современных электронных устройствах. Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований наноферроиков. Изложены результаты многолетней работы авторов в области теории размерного эффекта ферроиков, практического эксперимента с наноразмерными частицами и тонкими пленками, а также современные достижения мировой науки в этой сфере. Систематизированы данные о строении и свойствах наноферроиков и предсказаны некоторые свойства, отсутствующие в объемных образцах. Описаны методы получения наноструктурных ферроиков в ракурсе конкуренции механизмов зарождения и роста новой фазы.

Для научных и инженерно-технических работников, студентов и аспирантов вузов, а также исследователей, специализирующихся в области физики, химии, механики и материаловедения наноструктурных объектов.




ГЛАВА 1 ФЕРРОИКИ.

1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ.

В течение многих лет фазовые переходы привлекают пристальное внимание ученых и инженеров в связи с аномалиями свойств вблизи фазовых переходов. В большинстве случаев при фазовых переходах изменяется симметрия кристаллической решетки, а именно трансляционная, вращательная симметрия, симметрия, включающая в себя инверсию времени. Совокупность этих операций симметрии и всех допустимых их комбинаций определяет пространственную кристаллографическую группу кристалла.

Оказалось удобным классифицировать фазовые переходы в твердых телах в терминах сопровождающего их изменения симметрии. В частности, изоморфные либо неизоморфные фазовые переходы соответствуют случаю, когда начальная и конечная фазы имеют тот же либо иной тип пространственной кристаллографической группы. Для твердых тел с неизоморфными фазовыми переходами, сопровождающимися неразрывным (non-disruptive) изменением точечной группы симметрии решетки, и введено название «ферроики». Неразрывное изменение означает, что новая фаза может быть получена после непрерывных деформаций, которые не приводят ни к каким дополнительным изменениям кристаллографической симметрии. Отметим, что в случае разрывных переходов хотя бы один элемент симметрии (не относящийся к точечной группе) одной из фаз отсутствует в другой фазе, так что группа симметрии прототипа не может быть определена. Более того, ввиду существенного изменения типа пространственной группы симметрии при разрывных переходах классическая теория Ландау неприменима.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Ферроики
1.1. Определение и классификация
1.2. Основные общие черты ферроиков первого порядка
1.2.1. Полевая зависимость параметра порядка, петли гистерезиса
1.2.2. Термодинамическая теория ферроиков первого порядка
1.3. Ферроики второго и более высоких порядков (мультиферроики)
1.3.1. Общая информация
1.3.2. Магнитоэлектрический эффект в ферромагнитных сегнетоэлектриках
1.4. Кластеры ближнего порядка в стеклах ферроиков первого порядка. Суперпарамагнетики, суперпараэлектрики, суперпараэластики и релаксоры
1.4.1. Спиновые, дипольные и квадрупольные стекла (ориентационные стекла)
1.4.1.1. Статические свойства
1.4.1.2. Динамические эффекты
1.4.1.3. Теоретические модели
1.4.2. Суперпараэлектричество и суперпарамагнетизм
1.4.3. Релаксорные сегнегоэлектрики
Глава 2. Основные особенности свойств наноферроиков
2.1. Физические факторы, определяющие свойства наноматериалов
2.2. Экспериментальные исследования размерных эффектов свойств наноматериалов
2.2.1. Сегнетоэлектрические наноматериалы
2.2.1.1. Постоянные решетки и симметрия наноматериалов
2.2.1.2. Диэлектрический отклик
2.2.1.3. Поляризация и петли гистерезиса
2.2.1.4. Теплоемкость
2.2.1.5. Мягкая мода и оптические свойства
2.2.1.6. Спектры электронного парамагнитного резонанса
2.2.2. Ферромагнитные материалы
2.2.2.1. Намагниченность, коэрцитивное поле
2.2.2.2. Магнитная восприимчивость
2.2.2.3. Исследование магнитных наночастиц методом электронного парамагнитного резонанса
2.2.3. Сегнетоэластические наноматериалы
2.2.3.1. Микроструктура
2.2.3.2. Электрические свойства
2.2.3.3. Рамановская спектроскопия
2.2.3.4. Оптическая спектроскопия
Глава 3. Теоретическое описание свойств в наноферроиках первого порядка и сравнение теории с экспериментом
3.1. Вклад поверхностного натяжения в свойства наноферроиков
3.2. Сегнетоэлектричсские наноматериалы
3.2.1. Упругие взаимодействия для наночастиц разной формы и пленок
3.2.2. Расчеты свойств наносегнетоэлектриков на основе решения уравнения Эйлера—Лагранжа для параметра порядка
3.2.2.1. Пленки на подложке
3.2.2.2. Размерные эффекты свойств цилиндрических наночастиц
3.2.2.3. Размерные эффекты свойств сферических наночастиц
3.2.3. Влияние встроенного поля на свойства сегнетоэлектрических тонких пленок
3.2.3.1. Поляризация и петля гистерезиса
3.2.3.2. Диэлектрическая восприимчивость
3.2.3.3. Разовые диаграммы и электретное состояние
3.2.3.4. Сравнение теории с экспериментом
3.2.4. Наведенное размерами сегнетоэлектричество в антисегнетоэлектрических тонких пленках
3.2.4.1. Функционал свободной энергии антисегнетоэлектрических пленок
3.2.4.2. Уравнения Эйлера—Лагранжа и свободная энергия с перенормированными коэффициентами антисегнетоэлектрических пленок
3.2.4.3. Фазовые диаграммы и физические свойства
3.2.5. Тонкие пленки релаксорных сегнетоэлектриков
3.2.5.1. Модель расчета
3.2.5.2. Функция распределения случайных полей в пленках
3.2.5.3. Размерные эффекты параметра порядка и диэлектрической проницаемости
3.2.6. Теплоемкость и диэлектрическая проницаемость в нанозеренной керамике сегнетоэлектриков с учетом распределения размеров наночастиц
3.2.6.1. Функция распределения размеров и зависящих от размеров свойств
3.2.6.2. Сравнение измеренных и рассчитанных значений теплоемкости
3.2.6.3. Влияние функции распределения размеров на диэлектрическую проницаемость и истинные значения критических параметров
3.2.7. Особенности спектров электронного парамагнитного и ядерного
магнитного резонансов в наноферроиках
3.2.7.1. Спектры магнитных резонансов в модели оболочки и ядра наночастицы ферроика
3.2.7.2. Сравнение теории с экспериментом
3.2.7.3. Размерные эффекты в спектрах ЭПР нанопорошков сегнетоэлектриков
3.3. Ферромагнитные наноматериалы
3.3.1. Суперпарамагнетизм ферромагнитных наночастиц
3.3.1.1. Изотропный суперпарамагнетизм
3.3.1.2. Анизотропный суперпарамагнетизм
3.3.1.3. Блокированный супер парамагнетизм
3.4. Наносегнетоэластики
3.4.1. Особенности ионной проводимости кислорода в оксидной нанокерамике
3.4.1.1. Энергия активации диффузии ионов и ее распределение в нанозеренной керамике
3.4.1.2. Ионная проводимость в наночастицах
3.4.1.3. Сравнение с экспериментом
Глава 4. Синтез и получение наноферроиков
4.1. Классификация методов синтеза и получения наноферроиков
4.2. Методы получения порошков
4.2.1. Химический синтез наночастиц ферроиков
4.2.2. Измельчение и механохимический синтез
4.2.2.1. Сегнетоэлектрики
4.2.2.2. Ферромагнетики
4.2.3. Гидротермальный синтез
4.2.3.1. Сегнетоэлектрики
4.2.3.2. Ферромагнетики
4.2.4. Соосаждение и золь-гель методы. Золь-гель синтез ферромагнетиков
4.2.5. Синтез в эмульсиях
4.2.5.1. Синтез сегнетоэлектриков из алкоксидов. Синтез в микроэмульсиях
4.2.5.2. Синтез ферромагнетиков в мицеллах
4.2.6. Сонохимический синтез
4.2.6.1. Неорганические наноструктурные материалы
4.2.6.2. Наноструктурные оксидные ферроики
4.2.7. Превращения нестабильных прекурсоров
4.2.7.1. Синтез наноразмерных частиц ферроиков. Титанат бария
4.2.7.2. Синтез диоксида циркония
4.2.7.3. Синтез ферромагнетиков
4.2.7.4. Синтез нанопорошков никеля неизотермическим восстановлением
2.4.7.5. Композиционные наночастицы
4.2.8. Получение магнетиков в слоистых и мезопористых нанореакторах
4.2.9. Синтез наноферроиков, сопровождающийся самоорганизацией наночастиц
4.2.10. Электрохимическое осаждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
SUMMARY
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
CONTENTS



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Наноферроики, Глинчук М.Д., Рагуля А.В., 2010 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.







Теги: Глинчук :: Рагуля :: наноферроики :: 2010 :: ферроики