Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Влияние условий кристаллизации на морфологию и структуру кристаллов группы YBaCuO

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Влияние условий кристаллизации на морфологию и структуру кристаллов группы YBaCuO"

Российская Академия Наук Уральское Отделение Коми Научный Центр Институт геологии

на правах рукописи

Марковский Геннадий Евгеньевич УДК 538.9:Г>39.2:548.о5 ' -----

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НА МОРФОЛОГИЮ И СТРУКТУРУ КРИСТАЛЛОВ ГРУППЫ

УВаСиО.

Специальность 04.00.20 — минералогия, кристаллография

Аптореферат лисссртации на соискание учрной степени канлитата гролого-минералогических }!аук

Сыктывкар 1995

Работа выполнена в Институте геологин Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

А.М.Асхабов

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Б.А.Голдин

кандидат геолого-минералогических наук Г.Н.Лыскж

Ведущая организация: Институт минералогии УрО РАН

(г.Миасс, Челябинская обл.)

Защита состоится_;_ 1995г._часов на заседании Диссертационного совета. Д.200.21.01. по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук в Институте геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук по адресу: 167000, г.Сыктывкар, ул.Первомайская, 54, ауд.218.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра.

Автореферат разослан_|_1995

Ученый секретарь специализированного совета доктор геолого-минералогических наук

А.Б.Макеев

Актуальность темы. После открытия явления высокотемпературной верхпрополимости (ВТСП) в перопскнтоподобных струстурах весьма ак-уальной стала задача получения па основе природных компонентов мо-окристаллов ВТСП. Однако, выращивание монокристаллов ВТСП сопря-сено с целым рядом трудностей, которые в значительной степепп связапы малой изученностью процессов кристаллизации в сложных мпогокомпо-ентных сислемах. a также отсутствием достоверных данных о механизме оста кристаллов и факторах, влияющих на их рост, структуру п дефектов строение. Преодоление этих трудностей требует постановки специ-льных исследований по кристаллографии и кристаллогепезпсу ВТСП-¡атерналов, разработке технологии их выращивания, устаповлеппю ме-анизма рис га и факторов, определяющих качество кристаллов.

Поэтому получение однородных кристаллов является актуальной на-чной залач<'и. Нешени«' чтих задач возможно при комплексном изучении ронессов. происходящих в кристаллизационной среде, выяснении роли емпсратурного фактора в процессах заролсденпя, роста и формообразова-ИЯ KpilC ЬХЛ.'Ю».

Цель работы. Установление основных закономерностей морфолого-ана-омического строения. а также особенностей зарождения и роста кристал-ов ВТ< il в свят с условиями их выращивания.

Научная новизна. Определены температурные условия кристаллообра-овалия; получены термограммы, показывающие изменение температур-ого полл и позволяющие судить о степени пеодпородпости температуры кристаллизационной камере; теоретически обоснованы граничные усло-ия температурного диапазона нагрева исходного состава и выдержки рас-лава; наряду с общепринятым температурным режимом процесса кри-таллизпнии, включающим снижение температуры с постоянной скоро-тью, апробированы другие режимы спижепия температур; методами ла-ерной спектроскопии показано, что распределение иттрия в матрице рас-лава ноет равномерный характер, а содержание бария и меди убывает о глубине. Ьарий и мель вокруг норового образования распределяются апномерно, кида как распределение иттрия асимметрично и оно больше ■рм по гор топтали; методами рентгеновской топографии установлен блоч-ый характер строения кристаллов и определены углы разорпептацип этих локон il HiiiiKiiMccui от градиента температурпого поля.

IlpaKi нчсско!' значение. Установленное в работе влияние размещения îipoci рапспк' компонентов в тигле, позволяет подобрать оптимальные словил (интези !;ри<: галлов, обеспечивает увеличение количества, и раз-!еров опрпзуюшихся кристаллов, а та!слсе получать кристаллы свободные

от расплава.

Выбор объекта и методы исследования. В 1сачестве основного объект исследования выбрано наиболее известное ВТСП-соединение УВаэСизО?^ фаза (123). Выбор иттрпевой системы обусловлен хорошей ее стабильнс стью по сравнению с висмутовой и таллиевой системами, а также палпчпе: значительного числа литературных данных, необходимых для сопосгавлс ния и анализа полученных результатов. В качестве исходного материал в экспериментах по синтезу кристаллов использовался готовый состав т трневой керамики.

Пути решения поставленных задач базируются па управлении темпе ратурпым режимом в процессе кристаллизации и применении следующи физико-Химических методов исследования выращенных кристаллов:

— сканирующей электронной микроскопии,

— лазерной спектроскопии и интерферометрии,

— дифференциальной порометрии,

— рентгенографии и дифракционной топографии.

Защищаемые положения.

1. В ироцессе кристаллизации УВазСизО? происходит стратификаци среды с закономерным распределением иттрия, бария и меди по вертикалу

2. Величина и направление градиента температурного поля в облает образования и роста кристаллов высокотемпературных сверхпроводнико влияют па форму и степень дефектности кристалла. При градиенте те\' пературного поля, близком к нулю, образуются кристаллы нзометричпо формы.

3. Все монокристаллы высокотемпературных сверхпроводников как и I триевой, так и гадолиневой группы имеют блочное строение. Угол разе риентации блоков но данным рентгеновской топографии зависит от тем пературных условий выращивания кристаллов и не превышает 10 мину: В кристаллах пзометричной формы угол разориентации блоков убывает глубиной расположения юс в тигле.

4. Наиболее чувствительным к изменению температурных условий вы ращивания кристаллов является параметр со кристаллической решетга С уменьшением величины градиента температурного поля параметр с уменьшается.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались: на I Всс союзном совещании по ВТСП (Харьков, 1988); на XI Республиканской мс лодежной научной конференции (Сыктывкар, 1990); на I Уральском крь сталлографическом совещании (Сыктывкар, 1990); на международном се минаре "ВТСП-монокристаллы" (Ужгород, 1990); на семинаре ФТТ пр

елябинском государственном университете (Челябинск, 1990); на засе-ишях Сыктывкарского отделения ВМО (Сьнстывкар, 1988, 1989, 1990, 191).

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять работ.

Объем и структура работы. Диссертации состоит из введения, 6 глав, ключения и приложения. Содержит 92 страниц машинописного текста, _ рисунков. 5_ таблиц и библиографию из 62 наименований.

Благодарность

Работа выполнена в лаборатории экспериментальной минералогии Ин-итута геологии Коми научного центра Уральского отделения Российской адемии паук под руководством доктора геолого-минералопгческих наук ■.хабова A.M., которому автор выражает глубокую благодарность. Автор :ень признателен руководителю лаборатории информационных техноло-й рентгеноанализа Челябинского госуниверситета Шереметьеву И.А. и о сотрудникам за большую помощь в проведении топографических ис-едований. Автор благодарен Каликову В.Н., Вахнину М.Г., Ракину В.И., амаеву H.A. за проведение ряда анализов па отдельных этапах выполне-[я работы, а также Копонову O.A. и Рочева JI.A. за помощь в оформле-[и фотографического материала. Автор благодарен за большую консуль-пионную работу и ряд ценных советов Мошкину C.B., Кузьминой М.А., >гданову Г.К., Зайнуллину Г.Г., а также сотрудникам кафедры физики ердого тела Челябинского государственного университета.

Основное содержание работы

Цо aucvu'HHH обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель эсповпыс задачи исследования.

В первой главе приведены данные по структуре и свойствам минера-в группы перовскита. Наряду с общими сведениями о неровскитах п их руктуре и свойствах, рассмотрены особенности перовскитов со смешан-й структурой, а также перовскитоподобные структуры со свойствами сокотемпературной сверхпроводимости. Эти структуры обладают мно-ии особенностями других яеццеальных перовскитов, такими как упоря-ченные катиопы, дефицит атомов кислорода, слоистость, двойникова-е, многочисленные точечные дефекты и нарушенный порядок расположил слоев. Такие искажения структуры усложняют исследования пе-вскитов и создание па их основе новых структур, но именно эти отклонил представляют большие возможности для разработок перспективных

материалов с уникальными электрическими свойствами высокотемп турной сверхпроводимости.

Вторая глава посвящена анализу конституции свойств и условий о зования кристаллов высокотемпературных сверхпроводников, фазо диаграмм соответствующих кристаллообразующих систем, температур режимов кристаллизации, морфологии и дефектности кристаллов.

В третьей главе на основании термокарткрования кристаллизацио! камеры дается анализ температурных условий кристаллообразования сокотемпературной сверхпроводящей фазы (123). Излагаются данны выбору грапичпых условий температурного диапазона при нагреве пс ного состава, определено время выдержки расплава при заданной ма мальной температуре и скорости сншкения температуры. Рассмот{ условия получения однородных монокристаллов, которые осуществля) в области первичной монофазной кристаллизации УВазСиз07_х. область является достаточно узкой как по составу, так и по темпера'] Определены границы низкотемпературного участка конгруэнтного пла ния и кристаллизации УВа2Сиз07_х.

Для термокартирования кристаллизационной камеры была ирове; градуировка печи с помощью системы термопар, показания которых з сывались па устройстве КСП-4. Полученные результаты обрабатыва на ЭВМ по специальной программе для выявления термограмм внут них поверхностей кристаллизационной камеры. Неравномерность рас деления температуры и связанный с нею градиент температурного : играют важную роль в процессе фазообразованил и кристаллпзацш связи с этим последующие эксперименты по синтезу кристаллов про! лись в условиях строго контроля температурных условий в кристал; ционной камере.

Мшшмальная температура, при ютторой начинается взаи'/.одейс компонентов в системе УгОэ — ВаСОз — СиО, равна температуре и морфнош разложения бария, которая составляет около 810°С. Нюке температуры фаза УВа2Сиз07_х не образуется. Максимальная тем1 тура, выше которой потеря веса составляет боле-з 90%, ограничив; инконгруэнтным плавлением фазы УВагСизО?-* к образованием при пературе 1020°С несверхпроводящей фазы УгВаСкОз, а пилений щ определяется сосуществованием фаз УВа^Си307_х + СиО 4-жидкость, пература которого равна 975°С. Для оптимального выбора максимал температуры нагрева исходного состава теоретически; определено изг

аие термодинамического потенциала ДФ в области расплава:

где Ф — термодинамический потенциал системы, П — удельный объем зародыша кристалла, а — удельная поверхностная энергия, Д/х — химический потенциал.

При малом значении величины Д/< изменение потенциала всей системы эудет велико. Учитывая, что Др = КТ 1п АТ/Тпл и предполагая, что луч-иие условия кристаллизации соответствуют максимальному значению ра-;пуса зародыша, оптимальный нижний предел температуры образования |>азы УВа2Си307_х составляет 975°С.

Минимальное время выдержки расплава определяется формированием £азы ВаСи02 при температуре 847" С через 2 часа. Образование фазы ЗаСи02 необходимо для образования промежуточной фазы УзВаСиОв. Этот процесс завершается через 4 часа формированием фазы УВагСизО?. 3 этих условиях оптимальное время выдержки выбирается в пределах 8-10 1асов.

На основании модели темповой функции обоснован режим снижения температуры в процессе выращивания кристаллов, обеспечивающий по-:тоянную скорость кристаллизации. Этот режим описывается формулой.

де То — начальная температура, соответствующая температуре выдержки )асплава, г — темповая функция, V —■ объем кристаллизационной марины, к — коэффициент формы, икр — скорость кристаллизации, < — |ремя.

В четвертой главе приводятся результаты исследования процессов, про-[сходящих в кристаллизационной среде. Важную роль в процессе кристал-юобразовашш играют особенности стратификации среды кристаллизации I образования пор в объеме матрицы расплава. Эти факторы в значитель-юй степени зависят от величины и направления градиента температурного юля.

На первоначальной стадии термообработки исходного состава происходит разложение и взаимодействие элементов, результатом которого являйся образование в объеме матрицы поровых пространств. Учитывая, что юразованас и рост кристаллов высокотемпературных сверхпроводников фоисходит в температурном поле с определенной величиной и направле-

Т = Т0-

»УЗ "Р '

(2)

нием температурного градиента, показана зависимость распределения поре пых пространств и их размера от градиента температурного поля. Минимальной пористостью (0.798 х 10-2мм) обладают образцы, термообработка которых осуществляется при положительном градиенте температуры. При переходе величины градиента пз положительной области в отрицательную количество пор и их размер увеличивается. Это связано с особенностями разложения карбоната бария и последующего взаимодействия, образующихся продуктов с оксидом меди с выделением газовой фазы.

Предполагая, что размер зародыша должен быть соизмерим с размером поры, проведена качественная оценка размера поры и созданы условия для получения максимального количества соответствующих пор. В таких порах создаются наиболее благоприятные условия для равномерного поступления вещества к растущему кристаллу. В результате появляются возможности для получения кристаллов нзометричной формы, что подтверждается проведенными экспериментами по получению кристаллов нзометричной формы. Еще один способ получения кристаллов нзометричной формы связан с реализацией динамического режима, также обеспечивающего равномерное питание для растущих кристаллов.

Методом лазерной спектроскопии установлено закономерное распределение основных элементов по вертикали матрицы расплава в процессе синтеза кристаллов. Распределение иттрия носит равномерный характер и ш зависит от состава флюса, что объясняется последовательностью взаимодействия исходных компонентов, в котором оксид иттрия начинает взаи модействовать с компонентами системы при температуре выше 900°С. Распределение бария и меди носит экспоненциальпый характер и убывает ш мере приближения ко дну тигля. Распределение иттрия, бария и меди во круг порового образования также характеризуется пространственной неод породностью по вертикали, что связало с механизмом образования газово! фазы и соединения У-123.

На основе установленных закономерностей стратификации основные элементов обосновала оптимальная схема размещения исходных компо нентов, при котором состав флюса располагается под соединением иттрия Такое размещение исходных компонентов позволило увеличить количеств! образующихся кристаллов и получать кристаллы свободные от расплава.

В пятой главе приведены результаты исследования влияния состав: флюса, величины и направления градиента температурного поля ыа обра зование, рост и морфологию кристаллов.

Исследовались влияние флюсов на основе оксида, карбоната и нитрат бария, которые смешивались с оксидом меди. Чистота исходных компс

[тов составляла 99.99%. Для выращивания кристаллов использовался овый состав YBaCuO (123) в виде порошка и спрессованных круглых леток диаметром 5 мм п высотой 3 мм. Исходная шихта приготавли-[ась следующим образом. Состав иттриевой керамики в впде порошка !шивался с каждым составом флюса. Аналогично приготавливался сов с использованием иттриевой керамики в виде таблетки. Приготовлен: шихта помещалась в алупдовые тигли. Все образцы располагались в in в области с равной величиной градиента температурного поля. После 1мообработки, включающей в себя нагрев исходного состава от темпе-•уры 980°С, выдержки при этой температуре и охлаждения до 700°С со фостью порядка 2 град/час, образцы исследовались с помощью скани-ощего микроскопа.

В указанных условиях кристаллы образовались только в составе, в кодам использовался в качестве флюса карбонат бария. Дно тигля, на 60% бодпое от растворителя, имело на поверхности два больших блочных 1С тал л а размером от 150 мкм до 500 мкм. Каждый блок имеет пла-щчатую форму с соотношением размеров сторон в направлениях [100], 3], [001] и относительных единицах как 10:10:1. Характерной особенно-, ю кристаллов является различие в структуре поверхности относительно (ложки. Плоскость кристаллов, обращенная к расплаву, представляет шую поверхность, которая лишь при 5000-кратпом увеличении обна-киваст отдельные спиралевидные структуры. Поверхности кристалла, »ащепные к подложке, характеризуются наличием большого числа из-,юв, ступеней и спиралей роста, на которых происходит присоединение :товых единиц.

Для образцов, полученных с использованием в качестве флюса нитрата >ия, характерно присутствие внутри матрицы кристаллов меди дендрит-1 формы. Размер этих кристаллов составлял около 200 мкм. Все кри-ллы меди находились в усадочной поре, расположенной между матри-t расплава и дном тигля.

Образцы, полученные с применением в качестве флюса оксида бария, вставляли собой пористую матрицу с размерами пер до 4 мм. В обоих 'чаях кристаллы YBa2Cu307_x не обнаружены.

Отсутствие кристаллов YBa2Cu307_x в этих экспериментах не озпа-:т невозможности их получения в данных условиях, что подтверждая специальными экспериментами, в которых регулировались темпера-)ные условия кристаллизации. Нами получены кристаллы иттриевой и (олиневой группы с применением в качестве флюса нитрата бария, так использованием оксида бария.

В качестве материала тигля были использованы алунд, фарфор, квар и оксид берилия. Выращенные в алундовых тиглях кристаллы YBa2Cu30 обнаруживают связь их морфологии и размера с концентрацией алюмини. Размер кристаллов при концентрации алюминия от 0.1 до 1% (1 х 1 х 0J уступал размерам кристаллов при 10% содержании алюминия, где размс грани достигает до 3.5мм. Кристаллы с низким содержанием алюмини имели небольшие размеры (до Юмкм) в плоскости, а при увеличении koi пентрапии алюминия размер грани увеличивался до Змм. Толщина пл; стин не превышала 0.5мм. При различных концентрациях алюминия н; блюдались два типа дефектов: спирали роста при низких концентрация п "террасы" при высоких концентрациях. Размеры кристаллов изм нялись -Ja счс! увеличения 1 рацей ilOO) и (010). В фарфоровых и ква| цевых im лях. даже при их покрытии магнием получить кристаллы i удалось. Взаимодействие исходной шихты с материалом тигля начинаете в области температур 900 градусов и возрастает с увеличением темпер; туры. При этом происходит образование промежуточной фазы, которз вероятно препятствует образованию кристаллов.

Электрические и сверхпроводящие свойства кристаллов ВТСП в зн; чительной степени зависят от их морфологии и микроструктуры. Одни из технологических параметров, влияющим на строение кристаллов, явл) ется градиент температурного поля. При разработке технологий вырацц вания кристаллов и обсуждения результатов этот фактор мало или совсе не принимался do внимание.

Исследование влияния величины и направления градиента темпераг>| ного поля проводились в цилиндрической кристаллизационной камере трубчатым нагревателем. Для измерения распределения температуры и< пользовалась система термопар, расположенная по длине цилиндра icpi сталлнзаииопной камеры. В центральной части камеры градиент равняло нулю, а на концах камеры имел максимальные значения по велпчипе. Гр; диент leMuepaiypu считался положительным, если он направлен >>г uei тральной lo'iiai инерх. и отрицательным - от центральной точки вни Кристаллы, полученные в зонах с одинаковыми по величине и прогинс положными по направлению градиентами температуры исследовались помощью сканирующего микроскопа, и рентгенографическими методам!

Образование кристаллов происходило только в изотермической зоне и зонах с положительным градиентом температуры, не превышающим зш чения 40 град/см. Полученные кристаллы можно условно разделить н три группы. К цервой относятся кристаллы, выращенные в изотермич! ской зоне. Для них характерна форма близкая к кубической. Грани эти

кристаллов имеют гладкое строение, а высоты ступеней, если они есть, не превышают нескольких микрон. Размер кристаллов достигает до 1мм.

Ко второй группе относятся кристаллы, образовавшиеся в термической зоне с небольшим (до 1-3 град/см) значением градиента температурного поля. Эти кристаллы имеют пластинчатую форму с ярко выраженными ступенями и спиралями роста на гранях (001). По сравнению с кристаллами первой группы, до 70% кристаллов второй группы расположены на подложке и ориентированы гранями (001) вверх, что указывает на влияние величины градиента температурного поля на морфологию и строение образующихся кристаллов.

Третья группа кристаллов имеет двойниковое или блочное строение. На гранях кристаллов преобладают террасы, трещины и включения других фал. Кристаллы третьей группы имеют наибольшие размеры — до 1 '•м.

Степень кристалличности К определялась по перераспределению интенсивности меж;ту пиками (.110) на рентгенограмме кристалла (индекс "'к"), полученные в ходе эксперимента, по сравнению с рентгенограммой керамики (индекс "кр") взятые из литературных данных.

/к БШ

К = ---:——,

ЛфЫП01

где величина лш^/' »¡п0] учитывает изменения длин хода рентгеновских лучей в кристаллы при изменении угла падения лучей.

Было установлено, что относительная интенсивность рентгеновского пика (110) кристалла монотонно возрастает с увеличением значения градиента температурного поля и в направлении [110] формируется зависящая от градиента текстура.

В шестой 1лаве представлены данные исследования синтезированных кристаллов методом Лауэграмм вращения и методами дифракционной топографии Шульна и Фудживара.

В отличии от рентгеновской дифрактометрии, которая является интегральным методом, рентгеновская дифракциопнал топография служит прямым методом исследования реальной структуры, позволяющим обнаруживать отдельные включения, а также судить о размерах и форме кристаллических блоков и количестве межблочных границ. Для интерпретации реш плютопографических изображений структуры кристаллов была использована Лау^-диалог система для ПЭВМ, разработанная в Челябинском государственном университете.

Анализ топографических пятеп, полученных методами Шульца п Фу-л/кипара. кик/мал. что кристаллы УВа2Сиз07_х независимо от размера

имеют блочное строение. Блоки в этих кристаллах имеют вид лент и;н столбиков, вытянутых в определенном кристаллографическом направле нии. Размер блоков в направлении оси (100) составляет от 0.4 до 1.7 мм Главное направление граничных линий совпадает с направлением оси ро ста. Угол разориентацпи блоков вокруг оси роста кристалла не превышает 10 минут и зависит от температурных условий кристаллизации. Помимс разориен гации блоков кристаллы имеют системы полос скольжения, чте указывает на наличие в кристаллах внутренних напряжений. При размерах блоков порядка 0.3 мм полоса скольжения составляет около 0.1 мм Направление малоугловых границ в субзернах зависит от скорости роста причем при малой скорости роста эти границы проходят через направле ние роста, а при больших скоростях роста через определенное кристаллографическое направление. Картина дифракционного пятна, полученногс методом Шульца, в некоторых узлах повторяет рельеф сканируемой поверхности кристалла. Причем, ширина границы темных и белых полос сопоставима с высотой ступени роста.

На микроуровпе исследования кристаллов проводилось с помощьк рентгенограмм вращения для определения параметра элементарной ячейга со, как наиболее чувствительного параметра к изменению содержания ки слорода в кристалле. Данные по параметрам а о и bo имеют большой разброс по величине, и их зависимость от индекса при кислороде наблюдается менее отчетливо. Индекс по кислороду определялся по формуле (Oho 19,89):

7 — х = —5.454 • to 4- 70.512, (3)

где г.п — параметр ячейки.

Определение параметров элементарной ячейки проводилось на монокристаллах иттриевой и гадолиневой группы, выращенных в условиях с различной величиной градиента температурного поля. При снижении величины градиента температурного поля к пулю индекс по кислороду увеличивается и стремиться к величине 6.9. При равномерном распределение температуры увеличение индекса по кислороду связано со способностью поступления и внедрения кислорода.

На рентгенограммах также наблюдаются расходящиеся лучи от центрального пятна, проходящие через узловые точки, что указывает на присутствие в этих кристаллах такого явления как астеризм.

Заключение. Образование и рост монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников иттриевой группы представляет собой сложный процесс взаимодействия внутри многокомпонентной системы, который г значительной степени зависит от величины и направления градиента тем-

¡,М 1 у |Ш(Н О ПОЛЛ .

Пшррн исходного состава но должен превышать 1000°С, что обусло-епо образованием выше этой температуре фазы У (223), которая пре-.тствует образованию сверхпроводящей фазы У (123), и должен быть не ;же температуры 946°С, при которой начинается образование сверхпро-алщей фазы У (123). В процессе синима, кристаллов оксид иггрия должен быть от состава носа и находится над ним. При такой расположении компонентов упе-чииаегся число синтезированных кристаллов и увеличивается размер нсталлов.

При нагреве исходного состава в результате химических реакций проходит образование поровых пространств в кристаллизационной матрице, фактор распределения и размер пор зависят от градиента температур-го поля. По механизму образования пор в объеме матрицы их можно зделпть на два типа. Первый тип пор, получающийся за счет выделения эезультате химических реакций кислорода, имеют гладкую поверхность расположены главным образом п верхней части матрицы. Второй тип едставляе! усадочные полости, образованные под действием различной тичины теплопроводности кристаллов и матрицы расплава. На первоначальной стадии плавления происходит стратификация среды металлизации им вертикали и вокруг норового пространства. Распределив иттрия по вертикали имеет одинаковое зпачепие и пе зависит от носа. Распределение бария и меди по вертикали зависит от состава носа II от материала тигля. Концентрация бария и меди вокруг поры нот равномерный характер, а. распределение иттрия по вертикали больше, м но [ ори зон тали.

Нт грпнзипание кристаллов высокотемпературных сверхпроводников ит-лсвой группы возмолено во флюсах, где применяется оксид, карбонат н нитрат бария. В каждом конкретном случае необходимо учитывать н цбираП) ¡емперахурные условия. Наиболее благоприятные условия син-за сознаются при градиенте температуры, близком к нулю, что ггозво-ет получить объемные кристаллы иттриевой группы размерами до 1мм. :нтезпрованные кристаллы имеют пластппчатую форму с уплощением в оскости (001).

Содерлсапие примеси в кристаллах корродируется с морфологией гра-1 кристаллов. Установлено, что грани кристаллов с низким содерлса-ем алюминия (до 1%) имеют спирали роста, а высокое содерлсание алю-ния (больше 2%) приводит к образованию террас.

Методами рентгеновской топографии и рентгенографии показано, что

кристаллы выижо1емпера.турных сверхпроводников игтриевой и гадс^ невой [руины имеют блочное строение. Угол разориентадии блоков висит от градиента температурного ноля и убывает с глубиной распо. жения блоков. Анализ параметров кристаллической решетки в завнеш сти от градиента температурного поля показал, что параметр с0 убыв; с уменьшением градиента температурного ноля, оставляя без измене! параметр!,I а,, и ¿0.

('гепень кристаллизации, определяемая по перераспределению инг < ивноск'[1 между пиками (001) на рентгенограммах кристаллов выращ пых в различных температурных условиях, зависит от величины и правления гр.инеига температурного поля. Относительная интенсивно рентгеновским) иши| (110) кристалла возрастает с увеличением значег гралиеша н'мпера курного поля.

Список литературы.

Ларконский Г.Е., Асхабов A.M. Структура поверхности и механизм ро-¡сристаллов соединения YBaCuO // Матералы I Всесоюзного совещания 5ТСП.-Харьков, 1988, С.48.

Ларковский Г.Е., Вахнин М.Г. Зависимость свойств промежуточной ы при спекании оксидов иттрия, бария и меди от градиента темпера-гого поля // Материалы 2 Коми республиканской молодежной научной £еренции.- Сыктывкар. 1990, С.78.

Ларковский Г.Е., Асхабов A.M. Градиент температуры как фактор фа-разования и роста кристаллов в системе YO-BaO-CuO // Материалы :таллографической конференции.-Сыктывкар. 1990, С.72. Ларковский Г.Е. Влияние градиента температурного поля на образова-и рост монокристаллов // Материалы Международной конференции СП-монокристаллы".^-Ужгород. 1990, С.61.

Асхабов A.M., Богданов Г.Е., Марковский Г.Е. О механизме роста кри-1лсв YBaCuO. // Неорганические материалы. 1994, вып.30, №2, С.32.