Исследование структурных свойств Pb 3mn 7o 15+Cu Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

По рассчитанным данным также были осуществлены оптические наблюдения навигационного КА вР8-26470и (рис. 3). Время экспозиции 10 с. Ошибка в положении составила 0,5 угловых минуты (табл. 2).

Несоответствие в определении положения МКА «МиР» вызвано тем, что для расчета орбитальных элементов большинства низколетящих спутников используются данные полученные с помощью радиолокационных измерений. Радиолокационные измерения позволяют зафиксировать положения КА с точностью до нескольких минут.

Траекторные измерения КА вР8-26470и проводятся с помощью лазерных дальномеров. Использование данных ТЬБ для прогноза положения КА вР8-26470и дает несоответствие 0,5 угл. минуты. Прогноз с такой точностью приемлем для лазерной дальнометрии с использованием лазерного луча расходимостью 1-3 угл. минуты.

Таким образом, проведенные оптические наблюдения, на примере КА вР8-26470и, подтвердили правильность вычисленного положения. Для получения более точного прогноза положения МКА «МиР» не-

обходимо использовать элементы орбит, рассчитанные на основе оптических наблюдений. Для этого следует: провести ПЗС-наблюдения МКА «МиР» в оптическом диапазоне и по данным наблюдений рассчитать орбитальные элементы.

Данная работа выполнена в рамках экспериментального исследования предельных значений точности измерения дальности космических объектов лазерными локационными станциями.

Библиографические ссылки

1. Необходимые условия достижения субмиллиметровой точности измерений в спутниковой лазерной дальнометрии. Электромагнитные волны и электронные системы. № 12 за 2009 г.

2. Models for Propagation of NORAD Element Sets. Felix R. Hoots, Ronald L. Roehrich, TS Kelso. 1988. URL: http://www .celestrak. com/NORAD/documentation/ spacetrk.pdf.

© Лапухин Е. Г., 2013

УДК 538.911

И. И. Назаренко1, К. Кпйек2, 2. Лгак2, I И^Шапек2 Научный руководитель - С. Н. Софронова 1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева1, Красноярск Институт физики Академии наук Чешской республики2, Прага

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ РВ3МК7О15+Си

Данное исследование посвящено изучению структурных свойств Pb3Mn7O15+Cu. В результате исследования была установлена группа симметрии кристаллов исследуемых образцов, координаты ионов в элементарной ячейке и количество легирующей добавки (Cu) в соединении.

Манганиты со смешением валентности марганца представляют собой оксидные соединения, которые привлекали внимание исследователей в течение последних десятилетий. Богатое разнообразие физических свойств, вызванное взаимодействием зарядов, спинов и степеней свободы, а также возможность контроля этих свойств сделали эти материалы привлекательными как для фундаментальных исследований, так и для решения прикладных задач [1].

Перовскитоподобные структуры примесных марганцевых оксидов обладают высокой химической пластичностью, позволяющей изменять соотношение Мп3+/Мп4+ в широком диапазоне путём добавление примесей при этом не меняя кристаллической структуры. В то же время соотношения между ионами Мпс разной валентностью в перовскито-подобных манга-нитах может вызвать значительное изменение физических свойств [1-5].

Данные особенности и наличие достаточного количества сведений о структурных, магнитных и электрических свойствах РЪзМп7015дали толчок к получению новых соединений на основе РЪ3Мп7015 для более подробного изучения влияния примесных добавок на изменение физических и химических свойств материалов, получаемых на его основе.

Таким образом, в Институте физики имени Л. В. Киренского СО РАН было синтезировано соединение РЪ3Мп7015+Си, которое предположительно должно обладать близкими к чистому оксиду РЪ3Мп7015, не содержащему добавку Си, физическими свойствами, однако имеющими ряд отличительных особенностей, которые должны пролить свет на природу процессов происходящих в данном соединении.

Целью данного исследования было проведение исследования структурных свойств кристалла РЪ3Мп7015с легирующей добавкой из меди, а также анализ полученных экспериментальных данных и выявление степени влияния добавки меди на свойства кристалла РЬ3Мп70:5+Си.

Исследование структурных свойств соединения проводилось с помощью рентгеновского дифракто-метра Вгикег Б8.

В результате проведённых исследований структуры методом рентгеновской дифракции было обнаружено, что кристаллы исследуемого соединения обладают высокосимметричной гексагональной структурой, описываемой пространственной группой Р63/шсш (№ 193). Данная группа содержит 24 элемента симметрии, которые представлены поворотными и винтовыми осями, плоскостями простого и скользящего отражения и инверсией.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

Из полученных экспериментальных данных дифракции рентгеновских лучей на образце следует, что кристаллическая решётка имеет следующие параметры: а = 10,001 А, Ь = 10,001 А, с = 13,584 А; а = 90,0°, в = 90,0°, у = 120,0°.

Элементарная ячейка содержит 4 формульные единицы, что эквивалентно 100 ионам.

Ионы в элементарной ячейке распределены по 12 кристаллографическим позициям (см. таблицу).

Координаты и позиции ионов в элементарной ячейке кристалла

Атом Цвет на схеме Поз. X Y Z Засел.

Pb1 • 6g 0,613 63 0,613 63 0,750 00 1,000 00

Pb2 • 6g 0,260 98 0,260 98 0,750 00 1,000 00

Mn1 • 12i -0,166 21 0,166 21 0,500 00 1,000 00

Mn2 • 8h 0,333 33 0,666 67 0,147 69 1,000 00

Mn3 • 6f 0,500 00 0,500 00 0,500 00 0,433 88

Cu1 • 6f 0,500 00 0,500 00 0,500 00 0,566 12

Mn4 • 2b 0,000 00 0,000 00 0,000 00 0,337 68

Cu2 • 2b 0,000 00 0,000 00 0,000 00 0,662 28

O1 • 24l 0,521 52 0,343 54 0,063 33 1,000 00

O2 • 12j 0,592 19 0,215 99 0,250 00 1,000 00

O3 • 12k 0,818 45 0,818 45 0,939 08 1,000 00

O4 • 12k 0,704 53 0,704 53 0,085 14 1,000 00

Структура исследуемого соединения

Информация о симметрии кристалла позволяет построить модель структуры исследуемого кристалла. Из построенной модели (см. рисунок) видно, что кристалл обладает слоистой структурой, слои которой образованы октаэдрами из кислорода. В центре октаэдров располагаются атомы марганца. Слои октаэдров соединяются столбцами, образованными ионами свинца. В ходе исследования были получены данные о расположении ионов легирующей добавки меди в кристаллической решётке. В результате было установлено, что ионы меди делят с ионами марганца

2 кристаллографических позиции - 2b и 6f (выделены зелёным на рисунке).

Полученные данные о заселённости кристаллографических позиций (см. таблицу) позволяют определить количество легирующего вещества в исследуемом соединении. В результате было установлено содержание меди в образце, которое составляет 4,721 %. Таким образом, формула соединения принимает вид: Pb3(Mn+Cuo,i69)7Oi5.

Библиографические ссылки

1. Kim K H, UeharaM, Kiryukhin V and Cheong S W 2004 Colossal Magnetoresistive Manganites ed T Chat-terji (Dordrecht: Kluwer-Academic).

2. Rodriguez-Martinez L M and Attfield J P 1996 Phys. Rev. B 54 R15622.

3. Dagotto E, Burgy J and Moreo A 2003 Solid State Commun. 126 9.

4. Dagotto E, Hotta T and Moreo A 2001 Phys. Rep. 344 1.

5. Argyriou D N and Ling C D 2004 Colossal Magnetoresistive Manganites ed T Chatterji (Dordrecht: Kluwer-Academic).

© Назаренко И. И., Knizek K., Jirak Z., Hejtmanek J., 2013