Диссертация

В последние годы фосфаты и ванадаты со структурой минерала витлокита [1] широко изучаются на предмет их использования в качестве сегнетоэлектриков [2], нелинейно-оптических [3] и люминесцентных материалов [4]. Ванадаты кальция и трехвалентных катионов представляют практический интерес в связи с обнаруженной у них высокой нелинейно-оптической активности [3]. К настоящему времени показана принципиальная возможность введения в их состав высокополяризуемых катионов висмута Bi3+ [5] и свинца Pb2+ [6]. Вхождение катионов-заместителей в структуру сопровождается снижением температуры фазового перехода сегнетоэлектрик/параэлектрик. Для витлокитов-ванадатов попытки снизить температуры сегнетоэлектрических фазовых переходов и при этом увеличить нелинейно-оптических свойства до настоящего времени не предпринимались, хотя известно, что в большинстве случаев высокополяризуемые катионы Pb2+ и Bi3+, как правило, понижают температуру Кюри, увеличивают спонтанную поляризацию и нелинейно-оптическую активность. Тем не менее, до настоящего времени не выявлено влияние распределения катионов по позициям структуры минерала витлокита на формирование перечисленных выше свойств. Таким образом, поиск и комплексное исследование новых перспективных соединений на основе ванадата кальция может внести вклад в создание новых сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ион-проводящих материалов, что обуславливает актуальность данной работы. В последние годы фосфаты и ванадаты со структурой минерала витлокита [1] широко изучаются на предмет их использования в качестве сегнетоэлектриков [2], нелинейно-оптических [3] и люминесцентных материалов [4]. Ванадаты кальция и трехвалентных катионов представляют практический интерес в связи с обнаруженной у них высокой нелинейно-оптической активности [3]. К настоящему времени показана принципиальная возможность введения в их состав высокополяризуемых катионов висмута Bi3+ [5] и свинца Pb2+ [6]. Вхождение катионов-заместителей в структуру сопровождается снижением температуры фазового перехода сегнетоэлектрик/параэлектрик. Для витлокитов-ванадатов попытки снизить температуры сегнетоэлектрических фазовых переходов и при этом увеличить нелинейно-оптических свойства до настоящего времени не предпринимались, хотя известно, что в большинстве случаев высокополяризуемые катионы Pb2+ и Bi3+, как правило, понижают температуру Кюри, увеличивают спонтанную поляризацию и нелинейно-оптическую активность. Тем не менее, до настоящего времени не выявлено влияние распределения катионов по позициям структуры минерала витлокита на формирование перечисленных выше свойств. Таким образом, поиск и комплексное исследование новых перспективных соединений на основе ванадата кальция может внести вклад в создание новых сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ион-проводящих материалов, что обуславливает актуальность данной работы. В последние годы фосфаты и ванадаты со структурой минерала витлокита [1] широко изучаются на предмет их использования в качестве сегнетоэлектриков [2], нелинейно-оптических [3] и люминесцентных материалов [4]. Ванадаты кальция и трехвалентных катионов представляют практический интерес в связи с обнаруженной у них высокой нелинейно-оптической активности [3]. К настоящему времени показана принципиальная возможность введения в их состав высокополяризуемых катионов висмута Bi3+ [5] и свинца Pb2+ [6]. Вхождение катионов-заместителей в структуру сопровождается снижением температуры фазового перехода сегнетоэлектрик/параэлектрик. Для витлокитов-ванадатов попытки снизить температуры сегнетоэлектрических фазовых переходов и при этом увеличить нелинейно-оптических свойства до настоящего времени не предпринимались, хотя известно, что в большинстве случаев высокополяризуемые катионы Pb2+ и Bi3+, как правило, понижают температуру Кюри, увеличивают спонтанную поляризацию и нелинейно-оптическую активность. Тем не менее, до настоящего времени не выявлено влияние распределения катионов по позициям структуры минерала витлокита на формирование перечисленных выше свойств. Таким образом, поиск и комплексное исследование новых перспективных соединений на основе ванадата кальция может внести вклад в создание новых сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ион-проводящих материалов, что обуславливает актуальность данной работы. Цель и задачи работы Цель работы заключалась в получении новых витлокитоподобных ванадатов, содержащих высокополяризуемые катионы висмута и свинца и, выявление взаимосвязи между их составом, кристаллическим строением, сегнетоэлектрическими, нелинейно-оптическими и ион-проводящими свойствами. Практическая значимость работы Результаты полученных исследований позволяют рекомендовать двойные и тройные ванадаты кальция-свинца, содержащих и не содержащих висмут, в качестве эффективных нелинейно-оптических материалов с высокими показателями оптической активности, низкими температурами фазового перехода и высокой ионной проводимостью. Выявлены и охарактеризованы наиболее перспективные нелинейно-оптические соединения. Практический интерес представляют разработанные методики синтеза ванадатов, получения керамики и установленные корреляции “состав – строение – свойства”. Полученные данные могут быть включены в курсы лекций и учебные пособия по неорганической химии и кристаллохимии. Результаты анализа строения сложных ванадатов представляют теоретический интерес для понимания структурных механизмов формирования важнейших свойств неорганических веществ, они также могут быть использованы для поиска и дизайна новых материалов с заданными характеристиками.