CC BY
31
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
УДК 539.21:537.86
М. Н. Ситников Научный руководитель - С. С. Аплеснин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКА Bi24(BiCo)O4o С ЗАРЯДОВЫМ УПОРЯДОЧЕНИЕМ
Исследована кристаллическая структура висмутового кобальтита. Найдено два структурно неэквивалентных ионов висмута, находящихся в трех- и пятивалентном состоянии. Четырехзондовым методом проведены измерения электрического сопротивления в интервале температур 100 К < T< 300 K. Обнаружен полупроводниковый тип проводимости с энергией активации Ea = 0,28 eV.
Исследование соединений с зарядовым упорядочением представляет интерес как с фундаментальной, так и с прикладной точки зрения. Данные соединения, например окислы железа №304 [1] и кобальта Со304 обнаруживает переход металл-диэлектрик при температуре Вервея Ту ~ 120 К, 780 К с изменением величины сопротивления на два порядка. Этот эффект может использоваться в переключателях, в сенсорных устройствах.
По данным анализа дифракции рентгеновских лучей, синтезированное вещество имеет химическую формулу Б124(СоБ1)О40 и характеризуется кубической симметрией с пространственной группой 123 и параметром решетки а = 10,1917 (1) А [2]. Кристаллическая структура показана на рис 1. Элементарная ячейка содержит две формульные единицы Б112 (Со0.5Б10.5) О20. Два структурно неэквивалентных атома висмута, Б1(1) и Б1(2), занимают позиции: атом Б1(1) - 24/ (октаэдр), Б1(2) - 2а(тетраэдр). Атомы кобальта находятся в частном положении - 2а; атомы кислорода О(1) и О(3) - в позиции 8с, а атом О(2) - в 24 / Атомы висмута и кобальта находятся в тетраэдрическом окружении из атомов кислорода.
Б
и.
тервале температур 100 K < Т < 300 K с энергией активации Еа = 0,28 eV.
^.ссы
Рис. 1. Кристаллическая структура Б124(СоБ1)О40
Измерение электрического сопротивления проведены четырехзондовым методом в интервале температур 100 К < Т < 300 К. Блок схема измерений приведена на рис. 2. Погрешность измерений экспериментальной установки составляет 4 %. Температурная зависимость удельного сопротивления изображена на рис. 3. Как видно из рисунка, Я(Т) имеет типичный полупроводниковый вид и логарифм сопротивления хорошо описывается линейной зависимостью в ин-
Рис. 2. Блок-схема экспериментальной установки для измерения электрического сопротивления: 1 - измерительная ячейка; 2 - криостат; 3 - экранированные измерительные провода; 4 - разъем в капке криостата; СИТ
- стабилизированный источник тока; V - электронный вольтметр; ТП - термопара; ИТ - измеритель температуры; ТР - терморегулятор; ТО - теплообменник; Ы(Не) дьюар с жидким азотом или гелием; ЬСЯ-измеритель иммитанса
8,00E+009 6,00E+009
S
4,00E+009 ■
"о ж
2,00E+009 0,00E+000
0,004 0,006
0,008 0,010
103/T, K-1
100 150 200 250 300
Т, К
Рис. 3. Температурная зависимость удельного сопротивления от температуры для твердого раствора Б124(СоБ1)О40
Возможно, проводимость обусловлена электронами ионов кобальта Со3+, находящимися в тетраэдри-ческом окружении анионов кислорода. Плотность
Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕМАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
электронов в Со3+ составляет сотые доли на одну формульную единицу и их энергия лежит ниже дна зоны проводимости, что можно интерпретировать как примесные уровни в запрещенной зоне. В области низких температур проводимость осуществляется по этим эффективным состояниям, образованными кобальтом.
Итак, в твердом растворе В124(СоВ1)О40 в области низких температур обнаружен кроссовер, связанный с активационным характером проводимости носителей тока в зоне проводимости к проводимости по примес-
ным состояниям. Найдена энергия активации и стабильность существования зарядового упорядочения вплоть до комнатных температур.
Библиографические ссылки
1. Yoshida J., Ii da S., J. Phys. Soc. Jpn. 47, 1627 (1979).
2. Poor H. An Introduction to Signal Detection and Estimation. New York: Springer-Verlag, 1985. Ch. 4.
© Ситников М. Н., Аплеснин С. С., 2011
УДК 669.713.7
Е. Д. Старовойт Научный руководитель - Л. В. Границкий Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ ЗВЕЗД ЯЯ ЬУЯ, У0589 ЬУЯ, НО ЬУЯ
Явление переменности звезд является одним из самых интересных для изучения и исследования процессов, происходящих на просторах космического пространства. Астрономические данные, полученные в результате наблюдений и анализа звездной переменности, помогают в построении теорий жизни звезд, в определении их физических параметров, состава и процессов, протекающих на звездных поверхностях и в атмосферах.
Переменной называется звезда, заатмосферный блеск которой изменяется в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазоне. Переменность может быть обусловлена активными процессами и вспышками, происходящими на поверхности звезд или же термоядерными взрывами в их поверхностных слоях и недрах. Причиной изменения блеска становится и вращение звезды, если ее форма неправильная или звездная атмосфера неоднородна - такие переменные являются физическими. Переменная звезда может представлять собой систему из двух звезд, вращающихся вокруг общего центра масс, и при каждом обороте наблюдается затмение одной звезды другой, что становится причиной ослабления суммарного блеска системы.
Исследования переменности представляет немаловажное значение для современной астрономии. Полученные данные по излучению звезд в различных длинах волн позволяют определить динамику их развития. Исходя из этого, можно получить представления о характеристиках наблюдаемых объектов, возрасте, их эволюции и происходящих на поверхностях процессах. Переменные звезды являются лучшими объектами для масштабов открытой части Вселенной [1; 2]. Данные о переменности используются и в космической навигации при выборе звезд-ориентиров.
Объектами исследования в данной работе были выбраны три переменные звезды из созвездия Лиры - ЯЯ Ьуг, У0589 Ьуг, Ир Ьуг. Посредством фотометрии были с помощью серий ПЗС-снимков, полученных на астрографе обсерватории СибГАУ, построены кривые блеска для исследуемых переменных, определены периоды переменности короткопериодичных звезд и подтверждена переменность долгопериодичного объекта.
Далее представлены полученные кривые блеска переменных звезд, определенные значения периодов и краткий анализ полученных результатов.
Определенный период переменности RR Lyr составляет 0,5668947 суток (данные с General Catalogue of Variable Stars - 0,56686776 суток).
RR Lyr - короткопериодическая пульсирующая переменная. Изменение амплитуды ее блеска происходит за счет периодического расширения и сжатия поверхностных слоев. Полученная кривая блеска асимметрична (крутая восходящая ветвь), что позволяет отнести данную переменную к подтипу RRab.
Рис. 1. Кривая блеска RR Lyr
Рис. 2. Кривая блеска V0589 Lyr
