Федоров 1 В.А., Кочергина1 Ю.А., Карыев 2 Л.Г., Лобачев 1 А.А

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ С ИМПЛАНТИРОВАННЫМ МЕТАЛЛОМ В УСЛОВИЯХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

1 Тамбовский государственный университет им. Г.Р.Державина, Тамбов, Россия, [email protected]

2 Ямало-Ненецкий филиал Тюменского государственного нефтегазового университета, Новый Уренгой, Россия,

[email protected]

Экспериментально установлено, что термоэлектрическое воздействие на по- верхности ионных кристаллов различной кристаллографической ориентации при- водит к появлению структурных изменений в виде новообразований аморфного вещества.

Целью данной работы является исследование структуры и свойств ионных кристаллов, легированных металлом при термоэлектрическом воздействии.

Исследованию подвергались образцы NaCl, LiF размером 20×8×(2–3)мм, ко- торые выкалывались из крупных кристаллов по плоскостям спайности. Каждый образец раскалывали на две части по плоскости (001), между которыми помещали золотую проволочку диаметром ≈ 40 мкм. Затем образец закрепляли между элек- тродами. Электрическое поле было ориентировано нормально к плоскости (001). Комплекс «кристалл-металл» помещался в печь, где осуществлялся его нагрев до 873 К со скоростью 200 К/ч. После чего образец в течение часа выдерживали при заданной температуре и напряжении между электродами 400 В. Сила тока при этом составляла 10-20мА. Охлаждали образцы со скоростью 50 К/ч вместе с печью. По- сле охлаждения образцы раскалывали по плоскости (100) для проведения микро- скопических исследований.

При исследовании поверхностей (100) было обнаружено, что Au диффунди- рует в кристалл.

Проведены исследования электрофизических свойств кристаллов NaCl, LiF с имплантированным Au. В частности показано, что частотная зависимость диэлек- трической проницаемости исследуемых образцов возрастает для соединения NaCl- Au на 60% и понижается для соединений LiF-Au на 10%. При этом вид зависимо- сти не изменяется.

При повышении температуры в ходе эксперимента в исследуемых образцах LiF+Au и NaCl+Au протекают твердофазные химические реакции. В результате образуется фторид Au в кристаллах LiF и хлорид Au в кристаллах NaCl. Очевидно, с появлением этих соединений происходит изменение диэлектрической проницае- мости кристаллов LiF+Au и NaCl+Au. Так как диэлектрическая проницаемость ве- ществ является интегральной характеристикой, то можно сделать вывод о том, что диэлектрические свойства хлорида Au выше, чем диэлектрические свойства хлори- да Na, а для свойств фторида Au, меньше чем фторида Li.

Часть исследований проведена с использованием оборудования Центра кол- лективного пользования научным оборудованием БелГУ «Диагностика структуры и свойств наноматериалов»

Дата добавления: 2017-01-14