Вышедшие номера
Механизмы взаимодействия YBa2Cu3Oy с парами воды при низкотемпературных отжигах
Бобылев И.Б.1, Зюзева Н.А.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: bobylev@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 23 июня 2015 г.
Выставление онлайн: 20 января 2016 г.

Исследовано взаимодействие YBa2Cu3Oy (123) с парами воды при температурах t≤150oC. Показано, что по мере возрастания температуры происходит смена механизма его взаимодействия с водой. При температурах, близких к комнатной, основным процессом является гидролитическое разложение. При t~100oC поглощение воды значительно уменьшается, т. к. роль гидролиза падает, а в структуру вода еще слабо проникает и встраивается в кислородные вакансии, в основном, в виде ОН-групп, что ведет к фазовому переходу YBa2Cu3Oy из тетрагональной в орторомбичекую фазу. При повышении температуры до 150oC поглощение воды вновь возрастает. В этом случае основным механизмом становится внедрение воды в структуру 123, приводящее к расщеплению Cu-O цепочек и к фазовому переходу из 123 в псевдо-124. Роль различных механизмов взаимодействия с водой существенно зависит от содержания в 123 кислорода. При низком кислородном индексе (y=6.3) более развит гидролиз, а при y≥6.5 преобладает внедрение воды в структуру. Обнаружено, что при t=150oC YBa2Cu3O6.96 после поглощения воды становится протонным проводником. Работа выполнена в рамках государственного задания по теме "Кристалл" N 1201463333, при частичной поддержке проекта N 15-17-2-16 УрО РАН.