Влияние примеси Bi на электрофизические свойства твердых растворов ниобата натрия
- Авторы: Барабанова Е.В.1, Оспельников Н.М.1, Иванова А.И.1
-
Учреждения:
- Тверской государственный университет
- Выпуск: № 16 (2024)
- Страницы: 33-40
- Раздел: Экспериментальные исследования наночастиц, наносистем и наноматериалов
- URL: https://journal-vniispk.ru/2226-4442/article/view/319410
- DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2024.16.033
- EDN: https://elibrary.ru/HXOZQL
- ID: 319410
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение легирующих примесей является классическим способом модификации свойств материалов, в частности, сложных оксидов семейства перовскита с общей формулой АВО3 . Замещаются ионы, находящиеся в позициях А и/или В . При этом валентность их может совпадать с валентностью основного иона (изовалентное замещение) или отличаться (гетеровалентное замещение). Ниобат натрия ( NaNbO3 ) является удобной основой для создания сегнетоэлектрических твердых растворов. При легировании его свойства варьируются в широком диапазоне, позволяя создавать функциональные материалы для различных приложений. В работе проведено исследование влияния примеси висмута Bi3+ при замещении иона ниобия Nb5+ на структуру и электрофизические свойства ниобата натрия. Показано, что для таких составов характерно значительное увеличение электропроводности с ростом концентрации примеси, понижение температуры Кюри и изменение зеренной структуры. Концентрация примеси более 10 мол.% приводит к формированию вторичных фаз.
Об авторах
Екатерина Владимировна Барабанова
Тверской государственный университет
Email: pechenkin_kat@mail.ru
к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики
Никита Михайлович Оспельников
Тверской государственный университетаспирант 3 года обучения физико-технического факультета
Александра Ивановна Иванова
Тверской государственный университетк.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики
Список литературы
- Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment // Official Journal of the European Union L 37. - 2003. - V. 46. - P. 19-23.
- Резниченко, Л.А. Свойства нестехиометрического ниобата натрия / Л.А. Резниченко, Л.А. Шилкина, О.Н. Разумовская и др. // Журнал технической физики. - 2002. - Т. 72. - Вып. 3. - С. 43-47.
- Fritsch, D. Electronic and optical properties of sodium niobate: a density functional theory study / D. Fritsch // Advances in Materials Science and Engineering. - 2018. - V. 2018. - Art. no. 6416057. - 10 p. doi: 10.1155/2018/6416057.
- Бондарев, В.С. Теплофизические свойства керамики ниобата натрия в широкой области температур / В.С. Бондарев, А.В. Карташев, М.В. Горев и др. // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55. - Вып. 4. - С. 752-758.
- Megaw, H.D. The seven phases of sodium niobate / H.D. Megaw // Ferroelectrics. - 1974. - V. 7. - I. l. - P. 87-89. doi: 10.1080/00150197408237956.
- Wood, E.A. Polymorphism in potassium niobate, sodium niobate, and other ABO3 compounds / E.A. Wood // Acta Crystallographica. - 1951. - V. 4. - I. 4. - P. 353-362. doi: 10.1107/S0365110X51001112.
- Vlazan, P. Exploiting the Bi-doping effect on the properties of NaNbO3 perovskite-type materials / P. Vlazan, M. Poienar, I. Malaescu et al. // Chemical Physics. - 2024. - V.579. - Art. no. 112203. - 9 p. doi: 10.1016/j.chemphys.2024.112203.
- Zhang, L. Tunable phase transitions in NaNbO3 ceramics through bismuth/vacancy modification / L. Zhang, Z. Yan, T. Chen et al. // Journal of Materials Chemistry C. - 2021. - V. 9. - I. 12. - P. 4289-4299. doi: 10.1039/d0tc05969b.
- Малышкина, О.В. Релаксационные процессы в области структурных фазовых переходов на примере керамики на основе ниобата натрия / О.В. Малышкиина, М. Али, Н.Е. Малышева, К.В. Пацуев // Физика твердого тела. - 2022. - Т. 64. - Вып. 12. - С. 1960-1966. doi: 10.21883/FTT.2022.12.53649.461.
- Macutkevic, J. Dielectric properties of NaNbO3 ceramics /j. Macutkevic, A. Molak, J. Banys // Ferroelectrics. - 2015. - V. 479. - I. 1. - P. 48-55. doi: 10.1080/00150193.2015.1011916.
- Оспельников, Н.М. Фазовые переходы в твердых растворах Na(Nb0.9Me0.1)O3-δ (Me=Bi, Fe) / Н.М. Оспельников, Е.В. Барабанова // Известия Российской академии наук. Серия физическая. - 2023. - Т. 87. - № 4. - С. 546-549. doi: 10.31857/S0367676522700971.
- Sirotin, Yu.I. Fundamentals of crystal physics / Yu.I. Sirotin, M.P. Shaskolskaya; translated by V. Snigirevskaya. - M.: Mir Publ., 1982. - 654 p.
- Jonscher, A.K. Dielectric relaxation in solids / A.K. Jonscher. - London: Chelsea Dielectrics Pres, 1983. - 396 pp.
- Барабанова, Е.В. Электрофизические свойства твердых растворов NaNb1-xFexO3-δ (x=0;0,1;0,2) / Е.В. Барабанова, Н.М. Оспельников, А.И. Иванова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2020. - Вып. 12. - С. 16-24. doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.016.
- Deepanshu, K. Enhanced ionic conductivity through B-site Zr doping in NaNbO3 solid electrolytes / K. Deepanshu, Y. Deepak, J. Udeshwari // Journal of Power Sources. - 2024. - V. 613. - Art. № 234948. - 11 p. doi: 10.1016/j.jpowsour.2024.234948.
Дополнительные файлы
