Особенности формирования проводящих состояний в галогенидах щелочных металлов при высоких давлениях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Волкова, Яна Юрьевна

• Волкова, Яна Юрьевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Волкова, Яна Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИНИЦИИРОВАННЫЕ ДАВЛЕНИЕМ ПЕРЕХОДЫ «ДИЭЛЕКТРИК-ПОЛУПРОВОДНИК - МЕТАЛЛ» В ГАЛОГЕНИДАХ

ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1. Структуры галогенидов щелочных металлов при высоких давлениях

1.1.1. Структуры галогенидов натрия NaX (Х=С1,Вг,Г)

1.1.2. Структуры галогенидов калия и рубидия КХи RbX(Х=С1,Вг,Г)

1.1.3. Структуры галогенидов цезия CsX(X=Cl,Br,T)

1.2. Структурные фазовые переходы в галогенидах щелочных металлов при давлениях до 50 ГПа

1.2.1. Хлорид натрия NaCl

1.2.2. Бромид натрия NaBr

1.2.3. Иодид натрия Nal

1.2.4. Хлорид калия KCl

1.2.5. Бромид калия КВг

1.2.6. Йодид калия KI

1.2.7. Хлорид рубидия RbCl

1.2.8. Бромид рубидия RbBr

1.2.9. Иодид рубидия Rbl

1.2.10. Хлорид цезия CsCl

1.2.11. Бромид цезия CsBr 3 О

1.2.12. Иодид цезия Csl

1.2.13. Общие закономерности изменения электропроводности и термоЭДС галогенидов щелочных металлов при давлениях 20-50 ГПа

1.3. Заключение к главе 1 39 ГЛАВА 2. ПРИМЕНЕНИЕ ИМПЕДАНСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ

2.1. Метод импедансной спектроскопии

2.2. Вклады в полное комплексное сопротивление от структурных элементов различной физической природы

2.2.1. Активное сопротивление

2.2.2. Емкость

2.2.3. Индуктивность

2.2.4. Элемент постоянной фазы

2.3. Полное комплексное сопротивление гетерогенных систем

2.3.1. Последовательное соединение сопротивления и емкости

2.3.2. Параллельное соединение сопротивления и емкости

2.3.3. Последовательное соединение резистора с ЯС-цепочкой

2.3.4. Последовательное соединение двух ЛС-цепочек и конденсатора

2.3.5. Схема с элементом постоянной фазы

2.4. Влияние свойств поверхности, межзеренных границ и объемных свойств материала на электрический отклик гетерогенной системы

2.5. Заключение к главе 2 56 ГЛАВА 3. ПОЛНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГАЛОГЕНИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

АХ (А =N<2, К, Су, ЯЬ, Х=С1, Вг, I) ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ

3.1. Методика эксперимента 5

3.1.1. Получение высоких давлений в камере высокого давления с наковальнями «закругленный конус-плоскость»

3.1.2. Калибровка камеры высокого давления

3.1.3. Измеритель импеданса

3.1.4. Импеданс камеры высокого давления

3.2. Частотные зависимости импеданса галогенидов щелочных металлов при высоких давлениях 64 3.2.1. Барические зависимости полного комплексного сопротивления хлорида натрия (АтаС1)

3.2.2. Барические зависимости полного комплексного сопротивления 68 бромида натрия (NaBr)

3.2.3. Барические зависимости полного комплексного сопротивления йодида натрия (NaT)

3.2.4. Барические зависимости полного комплексного сопротивления хлорида калия (КСГ)

3.2.5. Барические зависимости полного комплексного сопротивления бромида калия (КВг)

3.2.6. Барические зависимости полного комплексного сопротивления йодида калия (КГ)

3.2.7. Барические зависимости полного комплексного сопротивления галогенидов рубидия (RbCl, RbBr, Rbl)

3.2.8. Барические зависимости полного комплексного сопротивления галогенидов цезия (CsCl, CsBr, Csl)

3.2.9. Общие закономерности поведения электрических характеристик галогенидов щелочных металлов под давлением 86 3.3. Заключение к главе 3 87 ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ in situ СТРУКТУРЫ NaCl И КВг ПРИ 88 ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ

4.1. Камера высокого давления с алмазными наковальнями для рентгеновских исследований

4.2. Измерение давления в КВД из кристаллических алмазов

4.3. Дифракция рентгеновского излучения на образце NaCl

4.4. Дифракция рентгеновского излучения на образце КВг

4.5. Заключение к главе 4 97 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ 98 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 99 СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности формирования проводящих состояний в галогенидах щелочных металлов при высоких давлениях»

Введение

Исследование физических и химических свойств материалов при высоких давлениях является довольно сложной и интересной задачей современной физики твердого тела. Это связано с тем, что при воздействии давления происходит изменение структуры, электрических, оптических и магнитных свойств.

Несмотря на значительный объем экспериментальных и теоретических данных о свойствах кристаллов при высоких давлениях, до сих пор существуют проблемы в понимании процессов, протекающих при фазовых превращениях в условиях сжатия при высоких давлениях.

Галогениды щелочных металлов как простейшие ионные кристаллы в этом смысле являются модельными материалами и весьма подробно изучены различными методами. В основном это структурные и оптические исследования, электрические свойства галогенидов щелочных металлов изучены заметно слабее. В то же время известно, что галогениды щелочных металлов при давлениях выше 20 ГПа переходят в состояние с проводимостью активационного типа и в них обнаружены особенности электропроводности и термоЭДС. При этом никаких структурных изменений при этих давлениях не наблюдается. То есть обнаруженные ранее эффекты могут быть связаны с особенностью макроскопической структуры образцов в условиях высоких пластических деформаций.

В связи с этим целью работы являлось исследование особенностей формирования проводящих состояний в галогенидах щелочных металлов при давлениях 20-50 ГПа методом импедансной диэлектрической спектроскопии. Этот метод является одним из наиболее информативных при исследовании электрических характеристик и проводимости гетерогенных систем.

Анализ годографов импеданса (полного сопротивления) позволяет выделить вклады, обусловленные объемом зерна, межзеренными границами, пористостью материала, электродными процессами, и т.п. Таким образом, применение импедансной спектроскопии может позволить детально

характеризовать изменения макроскопических характеристик образца непосредственно при высоких давлениях.

В рамках сформулированной цели были поставлены следующие задачи:

- отработать методику применения метода импедансной спектроскопии для исследования материалов в камерах высокого давления (КВД) с алмазными наковальнями типа «закругленный конус-плоскость»;

- исследовать барические зависимости импеданса поликристаллических образцов галогенидов натрия, калия, рубидия и цезия при давлениях 2050 ГПа и комнатной температуре;

- обосновать методы интерпретации барических и частотных зависимостей полного комплексного сопротивления изученных материалов;

- исследовать кристаллическую структуру т-эки материалов с наиболее типичным проявлением особенностей электрофизических свойств вблизи структурного перехода;

- на основании интерпретации обнаруженных особенностей барических и частотных зависимостей полного комплексного сопротивления выявить особенности формирования проводящих состояний в галогенидах щелочных металлов при давлениях 20-50 ГПа;

- провести анализ данных структурных и импедансных исследований и сделать заключение о природе наблюдаемых эффектов (особенностей). Научная новизна работы состоит в следующем:

- для галогенидов натрия впервые удалось показать, что вклад в проводимость при давлениях выше давления структурного перехода В1-В2 вносят как зерна, так и межзеренные границы, причем изменение давления приводит к снижению проводимости по зернам и по границам;

- в результате анализа барических зависимостей размера областей когерентного рассеяния рентгеновского излучения показано, что при давлениях около 38 ГПа в галогенидах натрия наблюдается рост зерен вследствие их барической рекристаллизации;

- обнаруженные ранее на постоянном токе особенности электрических характеристик NaCl при 37 ГПа, NaBr при 40 ГПа и Nal при 34 ГПа могут быть обусловлены началом барической рекристаллизации;

- из анализа барических зависимостей электропроводности межзеренных границ галогенидов калия, рубидия, цезия, и характерных размеров зерен КВг (оцененных из размеров областей когерентного рассеяния) показано, что в галогенидах калия, рубидия и цезия при повышении давления происходит диспергирование образца за счет барической фрагментации зерен, при этом размер зерна уменьшается.

Практическая ценность работы состоит в том, что впервые проведены комплексные исследования практически важных материалов, используемых в качестве сред передачи давления в технике высоких давлений, и изучены механизмы формирования в этих материалах проводящих состояний при высоких давлениях.

Исследование влияния давления на проводимость межзеренной границы имеет важное фундаментальное и прикладное значение. Решение этой проблемы особенно интересно для анализа свойств конструкционных, магнитных материалов, диэлектриков, в частности - в физике и химии наноструктурированных материалов.

Достоверность результатов обеспечивается проведением эксперимента на современном оборудовании, применением надежных и многократно апробированных методов исследований, хорошим согласованием экспериментальных данных, полученных в работе, с экспериментальными и теоретическими данных других авторов.

Результаты работы опубликованы в рецензируемых российских и зарубежных научных журналах и представлены на российских международных конференциях.

Личный вклад автора. Автор совместно с научным руководителем участвовал в постановке задачи исследования, при участии автора подготовлены и опубликованы статьи и тезисы по теме работы.

Эксперименты по исследованию импеданса, обработка и анализ результатов проведены лично автором.

Исследования структуры in - situ при высоких давлениях проведены в рентгеновской лаборатории Баварского института экспериментальной геофизики и геохимии Университета г. Байройт (Германия) диссертантом самостоятельно.

Обработка рентгеновских спектров и определение размеров областей когерентного рассеяния с помощью специализированных компьютерных программ, а также ряд измерений электропроводности на переменном токе, выполнены в Институте химии твердого тела УрО РАН. Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты экспериментальных исследований полного комплексного сопротивления галогенидов щелочных металлов (NaCl, NaBr, Nal, KCl, KBr, KI, RbCl, RbBr, Rbl, CsCl, CsBr, Csl) в интервале давлений 20-42 ГПа и их интерпретация в рамках представлений об объемном и поверхностном вкладов в полную проводимость;

- основанное на анализе барических зависимостей годографов импеданса и структурных исследований утверждения о барической рекристаллизации галогенидов натрия при давлениях выше 35 ГПа;

- основанное на анализе барических зависимостей годографов импеданса и структурных исследований утверждение о барической фрагментации зерен в галогенидах калия при давлениях выше 40 ГПа.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на тринадцати российских и международных конференциях: NATO Advanced Research Workshop "Frontiers of High Pressure Research IT. Application of High Pressure to Low-dimensional Novel Electronic Materials" (Colorado State University, USA, 2001), High Pressure School on Chemistry, Biology, Materials Science and Techniques, (Warsaw, Poland, 2001 и 2002), XIV Уральской международной зимней школе по физике полупроводников (Екатеринбург, 2002), XVII и XVin Международные конференции «Уравнения состояния

вещества» (п. Эльбрус, 2002 и 2003), ), High Pressure Crystallography School (Erice, Italy, 2003),42 EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology (Edinburg, Scotland, 2003), «Фазовые превращения при высоких давлениях» (Черноголовка, 2005), 11-й Международной конференции «Высокие давления» (Судак, Украина, 2012), 14-й, 15-й и 16-й международные симпозиумы ОМА-2011, ОМА-2012 и ОМА-2013 (г. Ростов-на-Дону, 2011, 2012 и 2013). Работа выполнена при поддержке грантов:

РФФИ 09-02-01316-а, РФФИ-урал 10-02-96036-р_урал_а, РФФИ-урал 13-02-96039-р_урал_а, гранта Министерства образования и науки 2012-2014 гг. «Электрофизические свойства металлов, полупроводников и диэлектриков в экстремальных условиях высоких давлений и низких температур», номер гос. per. НИР 01201255367, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, «Синтез и исследования перспективных материалов в экстремальных условиях высоких давлений и высоких скоростей изменения температуры», № П645.

1. Инициированные давлением переходы «диэлектрик-полупроводник-металл» в галогенидах щелочных металлов

Существует ряд работ, посвященных исследованиям структуры, оптических и электрических свойств кристаллов при высоких давлениях. В то же время электрические характеристики диэлектриков при давлениях выше 20 ГПа изучены менее подробно. Это связано, в первую очередь, со сложностью создания электрических контактов к образцу в широко применяемым многими исследователями камерам высокого давления из натуральных алмазов.

В этой главе приведены основные сведения о структурах галогенидов щелочных металлов и их изменениях под действием высокого давления, а также сведения об особенностях фазовых превращений при высоких давлениях.

1.1.Структуры галогенидов щелочных металлов при высоких давлениях 1.1.1.Структуры галогенидов натрия 7УаХ(Х=С/, Вг, I)

Кристаллы хлористого натрия при нормальных условиях имеют структуру кубической гранецентрированной решетки (рис. 1.1 .а) типа ЫаС1,

С1

• Сз

Рис.1.1. Структуры типа ИаС1 (а) и СуС/ (б).

пространственная группа FwЗw, в элементарной ячейке четыре атома, атомы металла расположены в позициях (0,0,0) и (1/2,1/2,0), галогена - в позициях (1/2,1/2,1/2) и (1,1,1/2). Вид решетки в значительной степени зависит от соотношения радиусов ионов. Радиусы ионов хлора (0.181 нм) и натрия (0.098 нм) отличаются почти в два раза. Решетка ЫаС1 устойчива до отношения радиусов в интервале 1.37< г_/г+<2.44.

Влияние давления на кристаллическую структуру ИаС1 изучено достаточно подробно. В хлористом натрии под воздействием гидростатического давления наблюдается переход из структуры ШС1 в структуру СзС/, пространственная группа РтЗт, в элементарной ячейке два атома, позиции атомов металла (0,0,0), галогена - (1/2,1/2,1/2). Это переход первого рода с довольно большим скачком по объему - 10%. На рис. 1.2 (а) показано смещение атомов в кристаллической решетке, приводящее к переходу из структуры каменной соли в структуру типа СзС1.

Рис.1.2. Механизмы сдвига, предложенные в работах [2,3] (а) и работе [5] (Ь) для ЫаС1-СяС1 переходов. Смещаемые плоскости заштрихованы.

В работах [1,2] объяснен один их механизмов перехода между структурами В1-В2 - сжатие элементарной ГЦК ячейки вдоль направления [111] (диагонали куба) и растяжение вдоль перпендикулярного к нему направления. Однако это противоречит имеющимся экспериментальным данным по наблюдению за ориентационным взаимодействием кристаллографических осей.

Авторы работ [3,4] предложили еще два возможных механизма этого перехода, которые согласуются с экспериментальными данными. Первый заключается в антипараллельном сдвиге атомов, находящихся в плоскости (001) ГЦК ячейки, в направлениях ±[110], и деформации сжатия (рис.1.2а).

Еще одна модель описания перехода NaCl - CsCl была предложена в [5]. В этой модели механизм перехода описывается посредством чистых деформаций, как показано на рис. 1.2Ь, где антипараллельный сдвиг атомов в модели [3] заменяется деформацией сдвига. Давление, при котором наблюдается переход В1-В2 хлорида натрия, составляет 26,8 ГПа [6, 7]. Этот переход сопровождается значительным гистерезисом, характерным для фазовых переходов первого рода.

Авторами [8] проведено визуальное исследование гистерезиса хлорида натрия в широком интервале температур 298-670К в алмазной камере высокого давления. При 298 К при увеличении давления переход В1-В2 происходит при давлении (30.0±0.5) ГПа, а при снижении - обратный переход В1-В2 наблюдается при (23.1±0.5) ГПа. Равновесное давление перехода составляет (26.6±0.5) ГПа. Соответствующая ширина области существования метастабильных состояний составляет (6.9±0.7) ГПа.

При изучении фазового превращения в NaCl в ударных волнах [9] отмечалось, что двухфазная система появляется при давлении 27 ГПа. В [10] по результатам исследований плавления хлористого натрия в ударных волнах показано, что тройная точка 57-52-расплав может существовать при температуре 2250 К и давлении 23.5 ГПа. По данным [9] в NaCl при давлениях 29-60 ГПа структурные переходы отсутствуют.

Бромид и йодид натрия (NaBr и Nal) при давлениях 29 и 26 ГПа, соответственно, переходят из структуры типа NaCl (В1) в орторомбическую структуру типа GeS (рис. 1.3), которую можно рассматривать как искаженную структуру NaCl, причем каждый атом имеет координационное окружение в виде сильно искаженного октаэдра. Пространственная группа Рстп.

Структурный фазовый переход из структуры типа NaCl в структуру типа GeS, наблюдавшийся в NaBr и Nal, также является фазовым переходом первого рода. Как и в NaCl, этот переход протекает с гистерезисом по давлению [11]. В NaBr при увеличении давления перехода переход в фазу высокого давления (типа GeS) происходит при (29±1.0) ГПа. При уменьшении давления обратный переход наблюдается при (23.5±1.0) ГПа. Соответствующие давления для Nal составляют (26±0.1) ГПа. Эти данные получены в работе [11] при проведении рентгеноструктурных исследований.

• Ge

Рис. 1.3. Структура типа GeS, данные работы [14].

1.1.2. Структуры галогенидов калия АХ и рубидия ИЬХ(Х=С1, Вг, Г)

Галогениды калия и рубидия при нормальных условиях имеют кристаллическую структуру типа ЫаС1 (В1). При давлениях 5-8 ГПа [11] и 35 ГПа [13] в галогенидах калия и 10-17 ГПа [11] и 14-25ГПа [13] в галогенидах рубидия соответственно, наблюдается структурный фазовый переход 1 рода из структуры ИаС1 (В1) в структуру типа СзС/ (В2) с изменением объема 5-15% (рис.1.1а, б.). В К1 и ВЫ [14] фаза В2 стабильна до 89 ГПа.

В работе [15] исследованы размерные эффекты в щелочно-галоидных кристаллах с помощью методов компьютерного моделирования, основанных на расчете поверхностной энергии ионных кристаллов при высоких давлениях. Анализ результатов расчета показывает, что для всех галогенидов щелочных металлов давление перехода возрастает с уменьшением размера кристалла, причем наиболее ярко размерный эффект проявляется для галогенидов рубидия.

1.1.3. Структуры галогенидов цезия СьХ (Х=С1, Вг, I)

Все галогениды цезия при нормальных условиях имеют структуру типа СбС1 (В2). Считают, что решетка СбС1 устойчива до отношения радиусов г_/г+< 1,37. В кристалле СяС1 размеры ионов хлора и цезия близки (1,81 и 1,65 А соответственно), и пространство в центре элементарного куба оказывается достаточным для размещения еще одного иона и энергетически выгодным оказывается более плотноупакованная объемоцентрированная структура.

При исследовании трансформации кристаллической структуры СяВг под давлением в [20, 21], было показано, что в бромиде цезия при давлении 56 ГПа имеет место затянутый фазовый переход, аналогичный обнаруженному переходу в Су/.

Влияние давления на кристаллическую структуру Ся/ изучено в [14, 16, 17]. При этом показано, что при 37-40 ГПа происходит искажение кубической структуры предположительно в тетрагональную, а затем, при 56ГПа - в орторомбическую. Авторы [18, 19] предположили, что такое изменение структуры соответствует переходу, приводящему структуру В2 в гексагональную плотноупакованную.

1.2. Структурные фазовые переходы в галогенидах щелочных металлов при давлениях до 50 ГПа

1.2.1.Хлорид натрия ИаС1

В ЫаС1 происходит полиморфный фазовый переход первого рода, сопровождающийся значительным гистерезисом по давлению. Одно из первых указаний на это содержится в [24]. Наиболее полное исследование гистерезиса в широком интервале температур проведено авторами [25]. При комнатной температуре при возрастании давления переход В1-В2 происходит при давлении 30 ГПа, при снижении давления обратный переход В2-В1 наблюдается при 23 ГПа. Равновесное давление перехода составляет 26 ГПа. В ударных волнах вторая фаза в NаС1 появляется при 27 ГПа [26]. При более высоких давлениях структурных превращений в ИаС1 не обнаружено. На рис. 1.4 приведена фазовая диаграмма, составленная по данным статей [22,25].

Исследованию электропроводности хлористого натрия при высоких давлениях посвящены работы [27,28]. По данным [27] при ударном нагружении в интервале давлений 27-52 ГПа возникает фаза ИаС1 с удельным сопротивлением 36 Ом-см. В работе [28] показано, что при воздействии ударных волн (до 30 ГПа) наблюдается изменение окраски монокристаллов ИаС1, предварительно облученных гамма-квантами. Это изменение окраски авторы связывают с ассоциацией ^-центров в

т,к

№С1

1500

1000

500

_1_~

20 30

Р, вРа

о

10

40

Рис. 1.4. Фазовая диаграмма ИаС1 при давлениях до 40 ГПа.

коллоидные частицы металлического натрия размером до 40 нм. По данным работы [29], в ИаС1 появляется относительно высокая проводимость после перехода в фазу со структурой типа В2. В [30] проведена основанная на термодинамических соображениях оценка давления, при котором кристалл NаС1 перейдет в состояние с металлическим типом проводимости. Расчеты показали, что давление перехода из диэлектрического состояния в состояние с металлической проводимостью должно составлять 135 ГПа. При этом расчете предполагалось, что такой переход происходит в пределах фазы со структурой В2 (типа СяСТ).

В [31,32] показано, что структурный переход В1-В2 сопровождается значительным уменьшением электрического сопротивления ЫаС1, причем электрическая проводимость имеет гистерезис, аналогичный обнаруженному

При давлениях 29-37 ГПа проводимость имеет активационную природу. Энергия активации проводимости изменяется от 0.015 эВ при 29 ГПа до 0.003 эВ при 37 ГПа.

в [25].

При 38 ГПа сопротивление образца уменьшается примерно на 30% и температурный коэффициент сопротивления становится положительным (рис.1.5).

1000 -.[

Е 950

•С

О ог

а

п □

□ 38 6Ра

<

>

700

650

лОО'

о

"О

О" О

о о

о ОО О ^

2,0 -| 1,8

^1,6 Е

м1,4 -

О 34 йРа

1

.--т

г-,

-т

1,2 .Л

ЙИ

100

150 200

Т, К

250

30

—I—1—1—1—1—I—

35 40

р,С1Ра

45

Рис. 1.5. Температурные зависимости Л/аС/ при давлениях 34 ГПа (о) и 38 ГПа (Ь) и зависимость термоЭДС от давления (с) [22, 31, 32]

При этом концентрация носителей, оцененная из значений термоЭДС, на два порядка ниже, чем в типичных металлах. Кроме того, температурная зависимость сопротивления при давлениях выше 37 ГПа хорошо описывается квадратичной зависимостью. Такая зависимость сопротивления от температуры может возникать при переходе диэлектрик (полупроводник) -металл на металлической стороне перехода (вблизи него) вследствие слабого перекрывания электронных зон [30].

1.2.2 Бромид натрия МаВг

Как было показано выше, в ЫаВг при давлении 29 ГПа наблюдается полиморфный переход первого рода. При этом структура фазы низкого давления (типа ЫаСГ) переходит в структуру типа ОеБ (искаженная ЫаО-структура) (рис. 1.3). Этот переход протекает с гистерезисом по давлению, причем гистерезис сохраняется при цитировании нагрузки, что, по-

видимому, связано с наличием метастабильных состояний в данном материале [22].

По данным рентгеноструктурных исследований [36] при возрастании давления переход из структуры типа ИаС1 в структуру типа ОеБ происходит при давлении (29.0±1.0) ГПа, обратный переход (при уменьшении давления) - при (23.5±1.0) ГПа. Соответствующие значения давлений, полученные в [1] при измерениях электропроводности, составляют (26.4±1.0) ГПа (переход из ИаС1- в Се5-структуру) и (21.5±1.0) ГПа (обратный переход).

На рис.1.6(а) приведена барическая зависимость сопротивления ЫаВг. При давлении 26.5 ГПа сопротивление АтаВг резко уменьшается, и материал переходит в состояние с активационной температурной зависимостью сопротивления. При повышении давления энергия активации проводимости уменьшается и при давлении порядка 37.5 ГПа становится равной нулю. При давлении 41 ГПа температурная зависимость сопротивления меняет характер и при давлениях 41-44 ГПа проводимость вновь определяется активационным механизмом. При 45 ГПа начинается увеличение сопротивления образца (максимум при 46 ГПа) при одновременной смене знака его температурного коэффициента. На рис. 1.6 (Ь, с) показаны температурные зависимости сопротивления при 43 ГПа и 45 ГПа, иллюстрирующие смену характера проводимости ИаВг.

Й

I

И

20

I

□ а

I

-а.

500 400

Е •в О

* 4401-

с

о о- с 600 о "о

ЫаВг 43 вРа

°ЛС

а

и -о- [> □

400

30 р,ОРа 40

50

380

с?"

оо

9Р0'

оо1

Ь ^ооо „ 45 вРа

оооо°

130

180

230 280 Т К

Рис. 1.6. Зависимости сопротивления ЫаВг от давления (а) и температуры (Ъ, с) по [22].

>

60 00

ТМаВг

-------6-------

\

о

Ь

20

30 _ 40 р, вРа

> о

е

(Й и]

О

50

ШВг

20

Ь

О

14 ! \

\

6 I

30 ^о40 р, вРа

50

Рис.1.7. Барические зависимости термоЭДС и энергии активации проводимости бромида

натрия по [22]

На рис.1.7(а) приведена и барическая зависимость термоЭДС ИаВг при 300К. При давлениях выше 32 ГПа термоЭДС ЫаВг определяется дырками и, в отличие от А1аС1, немонотонно изменяется с ростом давления. При давлениях до 38 ГПа температурная зависимость сопротивления имеет активационную природу. Как видно из рисунка 1.7 (Ъ), в интервале давлений 26-39 ГПа термоЭДС возрастет (по модулю) при повышении давления.

При 38 ГПа ЫаВг переходит в состояние с металлоподобной температурной зависимостью сопротивления, и это состояние сохраняется до 41 ГПа. В этом интервале давлений термоЭДС уменьшается. При изменении давлений от 41 до 44 ГПа термоЭДС вновь возрастает, как это и должно быть в состоянии с активационным механизмом проводимости. И, наконец, при 45 ГПа переходу ЫаВг в состояние с металлоподобной температурной зависимостью сопротивления соответствует уменьшение модуля термоЭДС.

Таким образом, независимые измерения термоЭДС и сопротивления ЫаВг при давлениях 20-50 ГПа дают коррелирующие друг с другом результаты, иллюстрирующие более сложный, чем в Л/дС/, характер индуцированных давлением изменений электронной структуры.

1.2.3. Иодид натрия Nal

По данным рентгеноструктурных исследований [36], в Nal, как и в NaBr, при давлениях более 25 ГПа происходит структурный фазовый переход 1 рода, сопровождающийся гистерезисом по давлению. Фаза низкого давления имеет структуру типа NaCl (В1), а фаза высокого давления - типа GeS. Фаза высокого давления при возрастании давления появляется при (26±1) ГПа, обратный переход в фазу низкого давления наблюдается при (22.5±1,0) ГПа. Зависимости сопротивления йодида натрия от давления и температуры представлены на рисунке 1.8.

Барическая зависимость сопротивления Nal имеет гистерезис по давлению (рис. 1.8, а). По данным [22], давление, при котором иодид натрия переходит в проводящее состояние, составляет 29 ГПа, а обратный переход в фазу низкого давления наблюдается при 22 ГПа. При давлении 31 ГПа проводимость Nal носит активационный характер, а при давлениях более 34,5 ГПа характер температурной зависимости меняется, и при дальнейшем росте давления имеет положительный температурный коэффициент сопротивления (рис. 1.8, tí).

420

е

о 6

c¿ с

\

t Ó 1 D

\Q

k

P

Nal a

S .c O

o¿

O© 0

D.

■U

fl.

380 340

130 120

°9o °Qo

oq¿>

31 GPa O <5

Nal b

20

30 p, GPa 40

50

©

00°ооЯх&1{

oQ

.oqo

34 GPa

130

180

230

280

T, К

Рис. 1.8. Зависимости сопротивления Nal от давления (а) и температуры (Ъ) при 31 ГПа и

34 ГПа по [22].

Барическая зависимость термоЭДС, приведенная на рис.1.9(я), показывает, что проводимость Nal определяется электронами. В работе [22] в

Nal зафиксирован гистерезис термоЭДС и энергии активации проводимости, показывающие, что в этом материале в области существования метастабильных состояний при уменьшении давления наблюдается переход из металлоподобного в полупроводниковое состояние.

>

В

с/э

12

10

О

о

о/

о/

/

10

8

й) Г х

О.

6

ect

т

г 4

20

30 40

р, GPa

50

О

Nal

____

20 30 40 50 р, GPa

Рис. 1.9. Барические зависимости термоЭДС (а) и энергии активации проводимости (b) Nal

по данным [22].

На барической зависимости сопротивления Nal при давлении около 42 ГПа наблюдается максимум (рис. 1.8, а).

1.2.4. Хлорид калия KCl

При исследовании электропроводности KCl в ударных волнах было обнаружено [37], что хлорид калия переходит в проводящее состояние с удельным сопротивлением (0.58±0.03) Ом-см при давлениях 13 - 50 ГПа (температура не указана). Авторы [38] наблюдали значительный рост ионной проводимости KCl (при 300 К - на четыре порядка) после обработки KCl высоким давлением, инициирующим полиморфное превращение В1-В2. По мнению авторов этого исследования, значительная электропроводность образцов KCl, испытавших фазовый переход под действием высокого давления, связана с резким увеличением числа носителей заряда.

На рис. 1.10 показаны барические зависимости сопротивления и термоЭДС KCl, полученные в [22]. При давлении 26 ГПа сопротивление KCl резко уменьшается от более чем 10 МОм до 1500 Ом. При дальнейшем

повышении давления сопротивление монотонно уменьшается. Барического гистерезиса сопротивления не зафиксировано.

В интервале давлений 26 - 48 ГПа температурные зависимости сопротивления имеют положительный температурный коэффициент (т.е. характерны для полуметаллов, металлов, вырожденных полупроводников).

10 8

О 6 4 2

об

Л

Q

Q

\

О

KCl а

DP LlJnG

-30

í

-20

с/э

-10

Oq

KCl b

20

О

"Q

Ao

'Oo,

o\

30 40

P, GPa

20 30 40 50

p, GPa

Рис. 1.10. Барические зависимости сопротивления (а) и термоЭДС(Ь) хлорида калия [22]

50

Удельное сопротивление при 48 ГПа, оцененное из значения толщины образца и диаметра контактной области, не превышает 20 Ом/см. Знак термоЭДС образца KCl показывает, что электропроводность этого материала определяется дырками.

1.2.5.Бромид калия КВг

Электрические свойства бромида калия при давлениях до 50 ГПа были подробно исследованы в [22]. На рис.1.11 приведены барические зависимости термоЭДС и сопротивления КВг. Уменьшение сопротивления от более чем 10 МОм до 10 КОм наблюдается при давлении 30 ГПа, обратный переход происходит при 20 ГПа. Барическая зависимость сопротивления имеет значительный гистерезис по давлению. При возрастании давления от

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Волкова, Яна Юрьевна, 2013 год

Список литературы

1. Buerger, М. Phase transformation in Solids/ M. Buerger//Wiley, New York. -1971.-P 183-211.

2. Fraser, W. The crystal-structural transformation NaCl-type-CsCl-type:analysis by martensite theory/W. Fraser, S. Kennedy//Acta crystallography -1981-V.30.-P. 15-22.

3. Watanabe, M. The transition mechanism between the CsCl-type and NaCl-type structures in CsCl / M. Watanabe, M. Tokonami, and N. Morimoto //Acta crystallography. - 1987. - V 33. - P.297-300.

4. Blaschko, O. Investigations of the NaCl-to-CsCl phase transition in Rbl by elastic diffuse and inelastic neutron scattering / O. Blaschko, G. Ernst, G. Quittner, G. Pepy, M. Roth//Phys. Rev. - 1989. - V. 20, № 3. - P. 1157-1163.

5. Gufan, Yu. Mechanism of B1-B2 reconstructive transition in alkali halides/ Yu. Gufan, M. Ternivskii // Phys. Solid State. - 1993. - V. 35, №5. - P.639.

6. .Li, X. Measurements of the B1-B2 transition in NaCl at high temperature/ X. .Li, R. Jeanloz// Phys. Rev. B. - 1987. - V. 36, № 1. - P. 474-479.

7. Кулешова, JI.B. О фазовом переходе в NaCl при ударном нагружении /JI.B. Кулешова, М.Н. Павловский//ФТТ. - 1986. - Т.18. - В.2. - С.573-575.

8. Schmit, D.R. Shock-induced melting and shear banding in single-crystal NaCl/ D.R. Schmit, T.J. Ahrens, B. Svendsen//J.Appl.Phys.l988. - V.63, No l.P. 99-106.

9. Froyen, S. Structural properties of NaCl / S. Froyen, M. Cohen // Phys. Rev. -1984. - V.29, № 6. - P.3770-3772.

10. Yagi, T. New high-pressure polymorphs in sodium halides/T. Yagi, T. Suzuki, S. Akimoto // J. Phys. Chem. Solids, - 1983, - V. 44, № 2, - P. 135-140.

11. Cohen, A. Modified electron-gas study of the stability, elastic properties and pressure-induced phase transitions in alkali halide crystals/ A. Cohen, R. Gordon// Phys. Rev. B, - Y.12, - № 8, - P.3228-3235.

12. Тонкое, Е.Ю. Фазовые диаграммы соединений при высоком давлении (Li, Na, К, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba) / Е.Ю. Тонков. - M.: Наука. - 1993.

13. Альтшуллер, JI.B. Применение ударных волн в физике высоких давлений/ Л.В. Альтшуллер //УФН. - 1975. - Т.2. - В.2. - С.197-199.

14. Ruoff, A. X-ray diffraction using synhrotron radiation at CHESS in the multimegabar regime/A. Ruoff//High Pressure research.-1988.-V.l, № l.-P. 3-21.

15. Винокурский, Д.JI. Статистический подход к исследованию полиморфных превращений типа В1-В2 в ионных кристаллах/Д.Л. Винокурский, С.В. Карпенко, А.И. Темроков // Сообщения НИИ прикладной математики и автоматизации. - Нальчик. - 2000. - С.20-25.

16. Knittle, Е. High pressure X-ray diffraction and optical absorption studies of Csl/E. Knittle, R. Jeanloz//Phys.Chem.Solids.-1985.-V.48, № 10.-P.1179-1184.

17. Vohra, Y. Instability of the CsCl structure in ionic solids at high pressures/ Y. Vohra, S. Duclos, A. Ruoff//Phys. Rev. Letters. - 1985. -.V. 54, № 6. - P.570-573.

18. Mao, H. X-ray diffraction at 302 GPa: High-pressure crystal structure of cesium iodide / H. Mao, R. Hemley //Science. - 1989. - V.246. - P.649-651.

19. Mao, H. High-pressure phase transformation and equation of state of Csl/ H. Mao, R. Hemley //Phys. Rev. Letters. - 1990. V. 64, № 15. - P. 1749-1752.

20. Huang, T. Pressure-induced structure transitions of Csl and CsBr/ T. Huang, K. Brister, A. Ruoff. //Phys.Rev.B. - 1984. V.30, № 5. - P. 2968-2969.

21. Knittle, E. High pressure phase transition in CsBr / E.Knittle, A.Rudy, R. Jeanloz //Phys.Rev.B. - 1985. V.31, №1. - P. 135-140.

22. Бабушкин, A.H. Электропроводность и термоЭДС галогенидов щелочных металлов и других материалов при давлениях 20-50 ГПа: дис. д-ра физ.-мат. наук/Бабушкин Алексей Николаевич. - Екатеринбург. -1991.-316 с.

23 Евдокимова, В.В. Полиморфный переход в NaCl/B.B. Евдокимова, Л.Ф. Верещагин // ФТТ. - 1972. - Т.4. - В.7. - С. 1965-1966.

24. Li, X R. Measurements of the B1-B2 transition pressure in NaCl at high temperatures/X.R. Li, Jeanloz R//Phys. Rev. B. - 1987. - V.36, № 1. - P.474-479

25. Кулешова, Л.В. О фазовом переходе в NaCl при ударном нагружении/Л.В. Кулешова, М.Н. Павловский//ФТТ.1986-Т.18.-В.2.-С.573-575

26. Верещагин, Л.Ф. Порядок следования переходов «диэлектрик-металл» в мегабарном диапазоне статических давлений/Л.Ф. Верещагин, Е.Н. Яковлев, Б.В. Виноградов //Письма в ЖЭТФ. - 1976. - Т.2. - В.4. - С. 570-573.

27. Лапшин, А.И. Превращение центров окраски, созданных гамма-излучением в кристаллах NaCl, под действием ударных волн / А.И. Лапшин, Л.А. Сазонов, С.С. Бацанов // Химия высоких энергий. - 1977. - Т.5. - В.4. - С. 346-350.

28. Верещагин, Л.Ф. Переходы AI2O3, NaCl и S в проводящее состояние/Л.Ф. Верещагин, Е.Н. Яковлев, Б.В. Виноградов, В.П. Скакун//Письма в ЖЭТФ. -1975. - Т.20. - В.8. - С. 540-544.

29. Жданов, В.А. К проблеме кристаллизации щелочно-галоидных кристаллов при сверхвысоких давлениях/В .А. Жданов, В. А. Кучин, В.В. Поляков/ТИзвестия ВУЗов. Физика. - 1973. - В.З. - С.57-62.

30. Бабушкин А.Н. Переход NaCl в состояние с металлоподобной проводимостью при высоких давлениях/А.Н. Бабушкин, ЛЯ.Кобелев, Г.В. Бабушкина, Е.Н. Яковлев // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. - 1991.

- Т.27. - С.384-387.

31. Бабушкин, А.Н. Особенности формирования высокопроводящих фаз галогенидов щелочных металлов при сверхвысоких давлениях/А.Н. Бабушкин, Бабушкина Г.В//Физика и химия обработки материалов-1996. №3.-С.19-22.

32. Верещагин, Л.Ф. Регистрация фазовых переходов диэлектрик-металл при высоких давлениях/Л.Ф. Верещагин, Е.Н. Яковлев, Б.В. Виноградов, В.П. Скакун//ПТЭ. - 1975. - В.5. - С.205-206.

33. Мотт, Н. Электронные процессы в кристаллических веществах/Н. Мотг, Э. Дэвис. -М.: Мир. - 1984. С.472-474.

34. Загальская, Ю.Г. Кристаллические структуры арсенидов, сульфидов, арсеносульфидов и их аналогов / Ю.Г.Загальская, Г.Б. Бокий, Е.А. Победимская.

- РИО СО АН СССР. - Новосибирск. - 1984. - С. 63-93.

35. Yagi, Т. New High-pressure polymorphs in sodium halides/ T. Yagi, T. Suzuki//J. Phys. Chem. Solids. - 1983. - V.44. - P.135-140.

36. Кулешова, Л.В. Электропроводность нитрида бора, хлористого калия и фторопласта-4 за фронтом ударных волн/ Л.В. Кулешова. //ФТТ. - 1969. - Т. 11,

B.5. - С.1085-1091.

37. Балякин, С.Н. Электропроводность обработанных давлением кристаллов КС1/С.Н. Балякин, В.Н. Ерофеев, Г.И. Пересада// ФТТ. - 1987. - Т.29, В.7. -

C.2146-2147.

38. Wallat, R. Effects of hydrostatic and non-hydrostatic stresses in rubidium halide structural phase transition/R. Wallat, J. Holder. //J.Phys.Chem.Solids. - 1978. - V.39. -P. 1147-1156.

39. Ruoff, A. X-Ray diffraction using synchrotron radiation at CHESS in the multimegabar regime/A. Ruoff//High Pressure Research.-1988.-V.l, №1.-P. 3-21.

40. Knitte, E. High pressure phase transition in CsBr/ E. Knitte,A. Rudy, R. Jeanloz // Phys. Rev. B. - 1987. - V.31, №1. - P.588-590.

41. Alder, B. Metallic transition in ionic and molecular crystals/ B. Alder, R. Christian // Phys.Rev., 1956, v.104, №2, P.550-551.

42. Assaumi,K. Effect of very high pressure on the optical absorption spectra in Csl/ K. Assaumi, Y. Kondo// Sol. St. Communs. - 1981. - V.40, №7. -P.715-718.

43. Itie, J. Optical absorption edge of Csl up to 58 GPa/J. Itie, A. Polian // Phys. Rev. - 1984. - V.30, №4. - P. 2309-2314.

44. MakarenkoJ. Optical absorption spectra of cesium iodide at pressures up to 60 GPa /I. Makarenko, A. Goncharov, S. Stishov// Phys. Rev. B. - V.29, №10. - P.6018-6019.

45. Reichlin, R. Metallization of Csl R/ Reichlin, M. Ross, S. Martin, K. Goetter // Phys. Rev. Lett. - 1986. - V.56, №26. - P. 2558-2560.

46. Гатилов, JI.A. Электропроводность иодида цезия за фронтом ударной волны при давлениях около 100 ГПа / Л.А. Гатилов, Л.В. Кулешова //ФТТ - 1981. -Т.23.-С. 2848-2851.

47. Williams, Q. Pressure indused disproportionation of Csl / Q. Williams, R. Jeanloz//Phys. Rev. Lett. - 1987. - v.59, №10. -P.l 132-1135.

48. Knittle, E. Structural and bonding changes in cesium iodide at high pressures/ E. Knittle, R. Jeanloz // Science. - 1984. - V.223. - P.53-55.

49. Knittle, E. X-ray diffraction and optical absorption studies of Csl / E. Knittle, R. Jeanloz //J. Phys. Chem. Solids. - 1985. - V.48, №10. - P.l 179-1184.

50. Бацанов, C.C. Структурная химия. Факты и зависимости/ С.С. Бацанов - М.: Диалог-МГУ. - 2000. - С. 292.

51. Бацанов, С.С. О количественной характеристике металлической связи в кристаллах/ С.С. Бацанов// Журнал структурной химии. 1971. - Т. 12. - В. 5. - С. 883-888.

52. Бацанов, С.С. Кристаллохимические вычисления давления металлизации неорганических веществ/ С.С. Бацанов //Журнал структурной химии. - 1982. -Т. 56.-В. 2.-С. 320-322.

53. Ботаки, А.А. Радиационная физика ионных кристаллов/А.А. Ботаки, А.А. Воробьев, В.Л. Ульянов. - М.: Атомиздат. - 1980. - С. 208-212.

54. Кучин, В.А. Упругие и неупругие свойства кристаллов/ В.А. Кучин, В.Л. Ульянов. - М.: Энергоатомиздат. - 1986. - С. 136-138.

55. Rao, В. Structural and elastic properties of sodium halides at high pressures/ B. Rao, S. Sanyal //Phys. Rev. B. - 1990. - V.42, №3. - P. 1810-1816.

56. Macdonald, J. R. Impedance spectroscory/J.R. Macdonald //New York. -1987.

57. Графов, Б.М. Электрохимические цепи переменного тока / Б.М. Графов, Е.А. Укше //М.: Накука- 1973.

58. Стойнов, З.Б. Электрохимический импеданс / З.Б. Стойнов, Б.М. Графов, Б.С. Савова-Стойнова, В.В. Ёлкин // М.: Наука. - 1991.

59. Соловьева, JI.M. Электродные процессы в галогенидных и оксидных электролитах / JI.M. Соловьева // Свердловск - 1981. - С.68-70.

60. Иванов-Шиц А.К. Ионика твердого тела / А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин //Издательство С.-П.ГУ - 2000. - Т.1. - С.126-135.

61. Nan, С. Progress in material science / С. Nan // - 1993. - V.37. - P.l-9.

62. Landauer, R. Electrical transport and optical properties of inhomogeneous media / R. Landauer //Wiley, New York. - 1978.

63. Meredith, R. Advances in electrochemistry and electrochemical engineering / R. Meredith, C. Tobias //Wiley, New York. - 1989.

64. Marusaki, J. Generalised equivalent circuit for mass and charge transport / J. Marusaki, S. Tsuchiya //J.Amer. Ceram. Soc. - 1997. - V. 75. -P.109.

65. Лидьярд, А. Ионная проводимость кристаллов / M.: Наука. - 1962. - С. 56.

66. Van Gool, W. Fast ion transport in solids / W. Van Gool //Amsterdam. - 1973.

67. Vereschagin, L.F. Megabar Pressure Between Anvils / L.F. Vereschagin, E.N. Yakovlev, B.V. Vinogradov, G.N. Stepanov, K.Kh. Bibaev, T.J. Alaeva, V.P. Sakun // High Temperatures, High Pressures. - 1974. - V.6. - P. 99.

68. Верещагин, Л.Ф. Давление 2,5 мегабара в наковальнях, изготовленных из алмаза типа карбонадо / Л.Ф. Верещагин, Е.Н. Яковлев, Т.Н. Степанов, К.Х. Бибаев, Б.В. Виноградов // Письма в ЖЭТФ. - 1972. - Т. 16, № 4. - С.240.

69. Babushkin, A.N. Electrical characteristics of dielectric and semiconductors at high pressures in diamond anvil / A.N. Babushkin, G. V. Babushkina, and O.A. Ignatchenko/ZProceedings of IHPS3. - J. High Pressure School. - 1999. - P. 32-36.

70. Babushkin, A.N. The electrical conductivity and thermal electromotive force of lithium hydride and lithium deuteride at 20-50 GPa /A.N.Babushkin, G.I. Pilipenko, F. F. Gavrilov //J. Phys.: Condens. Matter. - 1999. - V.5. - P. 8659

71. Макушкин, А.П. Исследование напряженно - деформированного состояния полимерного слоя при внедрении в него сферического индентора / А.П. Макушкин // Трение и износ. - 1984. - Т. 5. - Р. 823.

72. Forman, R.A. Pressure measurement made by the utilization of ruby sharp line luminescence / R.A. Forman, G.J. Piermarini, J.D. Barnett, and S. Block // Science -1972.-V. 176.-P. 274.

73. Barnett, J.D. An optical fluorescence system for quantitative pressure measurement in the diamond-anvil cell / S. Block and G.J. Piermarini // Rev. Sci. Instrum.- 1973.-V. 44.-P. 1.

74. Piermarini, G.J. Hydrostatic limits in liquids and solids to 100 kbar / G.J. Piermarini, S. Block and J.D. Barnett // J. Appl. Phys. - 1973. - V. 44. - P. 5377.

75. Piermarini, G.J. Calibration of the pressure dependence of the R1 ruby fluorescenece line to 195 kbar /G.J. Piermarini, S. Block, J.D. Barnett, and R.A. Forman/ / J. Appl. Phys. - 1975. - V. 46. - P. 2774.

76. Mao, H.K. High-pressure physics: the 1-megabar mark on the ruby R1 static pressure scale / H.K. Mao and P.M. Bell //Science. - 1991. - V. 191. - P. 851.

77. Mao, H.K. Specific volume measurements of Cu, Mo, Pd, and Ag and calibration of the ruby fluorenscence pressure gauge to 1 Mbar / H.K. Mao, P.M. Bell, J.W. Shaner, and D.J. Steinberg//J. Appl. Phys.-1978. - V. 49. - P. 3276.

78. McCauley, J.V. Redetermination of chromium position in ruby / J.W. McCauley and G.V. Gibbs // Z. Kristallogr. - 1972. - V. 135. - P. 435.

79. Hart, H.V. Effect of high pressure on the lattice parameters of AI2O3 / H.V. Hart and H.G. Drickamer // J. Chem. Phys. - 1965. - V. 43. - P. 2265.

80. Sato, Y. Hydrostatic compression of four corundum-type compounds: alpha-AI2O3, V2O3, Cr203 and alpha-Fe203 / Y. Sato and S. Akimoto // J. Appl. Phys. -1979.-V. 50.-P. 5285.

81. Mao, H.K. Calibration of the ruby pressure gauge to 800 kbar under quasihydrostatic conditions / H.K. Mao, J. Xu, and P.M. Bell // J. Geophys. Res. -1986.-V.91.-P. 4673.

82. Richet, P. Quasi-hydrostatic compression of ruby to 500 kbar / P. Richet, J.A. Xu, and H.K. Mao //Phys. Chem. Miner. - 1988. - V.16. - P. 207.

83. Jephcoat, A.P. X-ray diffraction of ruby (A1203:Cr3+) to 175 GPa / A.P. Jephcoat, R.J. Hemley, and H.K. Mao // Physica В - 1988. - V.150. - P.l 15.

84. Полухин, П.И. Физические основы пластической деформации // П.И. Полухин, С. С. Горелик, В. К Воронцов // М.: Металлургия. - 1992.

85. Graser, S. How grain boundaries limit supercurrents in high-temperature superconductors / S.Graser // Nature Phys. - 2010. - V.6. - P. 609-611.

Список основных публикаций по теме диссертации I. Статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК 1. Гуничева, Ю.А. Релаксация диэлектрических свойств серы при сверхвысоких давлениях / Ю.А. Гуничева, А.Н. Бабушкин, Я.Ю. Волкова, О.А. Игнатченко // Неорганические материалы. -2000.-Т. 36, № 2.-С.191-193.

2.Volkova, Y. Electrical characteristics of NaCl at freguencies 1-100kHz at high pressures. Application of an impedance spectroscopy / Y. Volkova, A. Babushkin // Defect and Diffusion Forum. - 2002. - V.208-209. - P.303-306.

3.Kuznetsov, A.Yu. In-situ combined X-ray diffraction and electrical resistance measurements at high pressures and temperatures in diamond anvil cells / A. Yu. Kuznetsov, V. Dmitriev, Y. Volkova, A. Kurnosov, N. Dubrovinskaia, L. Dubrovinsky // High Pressure Research. - 2007. - V. 27, №. 2. - P. 213-222.

4. Волкова, Я.Ю. Особенности кристаллической структуры и электрических свойств хлорида натрия при давлениях 20-50 ГПа / Я.Ю. Волкова, А.Н. Бабушкин, Г.В. Бабушкина // Известия РАН. Серия физическая. - 2013. - Т. 77, №9. -С. 1241-1244.

II. Другие статьи и публикации

5. Бабушкин, А.Н. Электрические свойства хлорида натрия вблизи структурного фазового перехода при сверхвысоких давлениях. Метастабильные состояния и фазовые переходы / А.Н. Бабушкин, Я.Ю. Волкова, Г.В. Бабушкина //Сборник научных трудов. Институт теплофизики. - Екатеринбург - 2001. - С.30-39.

6. Babushkin, A.N. Impedance spectroscopy at high pressures. Phase transitions and metastable states/A.N. Babushkin,O.L. Kobeleva, S.N. Shkerin, Y. Volkova//Frontiers of High Pressure Research: Application of High Pressure to Low-Dimensional Novel Electronic Materials. NATO APW. Kluwer Press.-2001.-P. 131-141.

7. Волкова, Я.Ю. Динамика межфазных границ в NaCl при высоких давлениях / Я.Ю. Волкова, А.Н. Бабушкин // Физика экстремальных состояний вещества-2002. Под ред. Фортова В.Е. - ИПХФ РАН. Черноголовка. - 2002. - С. 30-32.

8. Бабушкин, А.Н. Проводимость и термоЭДС галогенидов натрия при давлениях 20-50 ГПа / А.Н. Бабушкин, Г.В. Бабушкина, Я.Ю. Волкова, О.А. Игнатченко // Физика экстремальных состояний-2004. Сборник. Под ред. Фортова В.Е. - ИПХФ РАН. Черноголовка. - 2004. - С.35-36.

9. Волкова, Я. Ю. Импедансная спектроскопия галогенидов щелочных металлов при давлениях 20-50 ГПа / Волкова Я. Ю., Бабушкин А.Н // Электронный журнал «Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы» (ISSN 2073-0373). -2011. - №7, С. 5-7.