Вышедшие номера
Концентрация и подвижность носителей заряда в суперионном проводнике Ba1-xLaxF2+x (0.05≤ x≤0.5)
Сорокин Н.И.1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 14 ноября 2023 г.
В окончательной редакции: 14 ноября 2023 г.
Принята к печати: 29 ноября 2023 г.
Выставление онлайн: 30 декабря 2023 г.

Исследованы частотно-температурные зависимости переменно-токовой электропроводности sigmaac(ν,T) для концентрационной серии монокристаллов нестехиометрического суперионного проводника Ba1-xLaxF2+x (0.05≤ x≤0.5) со структурой флюорита (пр. гр. Fm3 m). Электрофизические измерения проведены в диапазонах частот 10-1-107 Hz и температур 210-409 K. Из анализа кривых sigmaac(ν,T) получены концентрационные зависимости проводимости sigmadc(x), средней частоты прыжков носителей заряда νh(x), энтальпий активации проводимости Delta Hsigma(x) и частоты прыжков Delta Hh(x). В рамках кристаллофизической модели рассчитаны подвижность μmob(x) и концентрация nmob(x) носителей заряда - подвижных междоузельных ионов Fmob-. Зависимости sigmadc(x), nmob(x) и μmob(x) имеют симбатный характер. Обнаружено, что вклады подвижности μmob(x) и концентрации nmob(x) носителей заряда в концентрационную зависимость "комнатной" проводимости sigmadc(x) суперионика Ba1-xLaxF2+x при изменении состава от x=0.05 до x=0.5 практически одинаковы. Ключевые слова: суперионная проводимость, монокристаллы, фториды бария и лантана, твердые растворы, структура флюорита, точечные дефекты.
  1. Н.И. Сорокин, Д.Н. Каримов. ФТТ 63, 10, 1485 (2021). [N.I. Sorokin, D.N. Karimov. Phys. Solid State 63, 12, 1821 (2021)]
  2. Н.И. Сорокин. ФТТ 60, 4, 710 (2018). [N.I. Sorokin. Phys. Solid State 60, 4, 714 (2018)]
  3. Н.И. Сорокин. ФТТ 57, 7, 1325 (2015). [N.I. Sorokin. Phys. Solid State 57, 7, 1352 (2015)]
  4. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. ФТТ 50, 3, 402 (2008). [N.I. Sorokin, B.P. Sobolev. Phys. Solid State 50, 3, 416 (2008)]
  5. X. Cheng, S. Wang, X. Lin. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 678, 1, 012148 (2019)
  6. F. Preishuber-Pflugl, P. Bottke, V. Pregarther, B. Bitschnau, M. Wilkening. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 20, 9580 (2014)
  7. A. Duvel, J. Bednarcik, V. v Sepelak, P. Heitjans. J. Phys. Chem. C 118, 13, 7117 (2014)
  8. C. Rongeat, M.A. Reddy, R. Witter, M. Fichtner. J. Phys. Chem. C 117, 10, 4943 (2013)
  9. N.I. Sorokin, M.W. Breiter. Solid State Ionics 99, 3-4, 241 (1997)
  10. A.K. Ivanov-Shits, N.I. Sorokin, P.P. Fedorov, B.P. Sobolev. Solid State Ionics 31, 4, 269 (1989)
  11. K.E. Rammutla, J.R. Comins, R.M. Erasmus, T.T. Netshisaulu, P.E. Ngoepe, A.V. Chadwick. Radiation Effects and Defects in Solids 157, 6-12, 783 (2002)
  12. H.W. den Hartog, J.C. Langevoort. Phys. Rev. B 24, 6, 3547 (1981)
  13. K.E.D. Wapenaar, J.L. van Koesveld, J. Schoonman. Solid State Ionics 2, 3, 145 (1981)
  14. B.P. Sobolev, N.L. Tkachenko. Less-Common Metals 85, 155 (1982)
  15. Б.П. Соболев, З.И. Жмурова, В.В. Карелин, Е.А. Кривандина, П.П. Федоров, Т.М. Туркина. Рост кристаллов 16, 58 (1988)
  16. А.Ю. Кузнецов, А.Б. Соболев, А.Н. Вараксин, J. Andriessen, C.W.E. van Eijk. ФТТ 45, 5, 797 (2003). [A.Yu. Kuznetsov, A.B. Sobolev, A.N. Varaksin, J. Andriessen, C.W.E. van Eijk. Phys. Solid State 45, 5, 838 (2003)]
  17. И.В. Мурин, А.В. Глумов, В.М. Рейтеров. ФТТ 23, 3, 702 (1981)
  18. K.E.D. Wapenaar, C.R.A. Catlow. Solid State Ionics 2, 4, 245 (1981)
  19. F.A. Kroger. The Chemistry of Inperfect Crystals. North-Holland Publishing Company, Amsterdam (1964). 1039 p
  20. D.J.M. Bevan, O. Greis, J. Strahle. Acta Cryst. A 36, Part 6, 889 (1980)
  21. E.A. Sulyanova, B.P. Sobolev. Cryst. Eng. Commun. 24, 20, 3762 (2022)
  22. А.М. Голубев, В.И. Симонов. Кристаллография 31, 3, 478 (1986)
  23. С.А. Казанский, А.И. Рыскин. ФТТ 44, 8, 1356 (2002). [S.A. Kazanskii, A.I. Ryskin. Phys. Solid State 44, 8, 1415 (2002)]
  24. Л.К. Аминов, И.Н. Куркин, С.П. Курзин, И.А. Громов, Г.В. Мамин, Р.М. Рахматуллин. ФТТ 49, 11, 1990 (2007). [L.K. Aminov, I.N. Kurkin, S.P. Kurzin, I.A. Gromov, G.V. Mamin, R.M. Rakhmatullin. Phys. Solid State 49, 11, 2086 (2007)]
  25. F. Kadlec, F. Moussa, P. Simon, G. Gruener, B.P. Sobolev. Mater. Sci. Eng. B 57, 3, 234 (1999)
  26. Б.А. Максимов, Х. Соланс, А.П. Дудка, Е.А. Генкина, М. Бадриа-Фонт, И.И. Бучинская, А.М. Голубев, А.А. Лошманов, В.И. Симонов, М. Фонт-Альтаба, Б.П. Соболев. Кристаллография 41, 1, 51 (1996)
  27. S.N.S. Reddy, R.A. Rapp. J. Electrochem. Soc. 126, 11, 2023 (1979)
  28. D. Jakes, J. Kaplan, V. Trnovcova, B.P. Sobolev. 3th Asian Conf. on Solid State Ionics. Varanasi (1992). P. 147
  29. T. Takami, C. Pattanathummasid, A. Kutana, R. Asahi. J. Phys.: Condens. Matter 35, 29, 293002 (2023)
  30. A.W. Xiao, G. Galatolo, M. Pasta. Joule 5, 11, 2823 (2021). https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.09.016
  31. D.P. Almond, C.C. Hunter, A.R. West. J. Mater. Sci. 19, 10, 3236 (1984)
  32. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. ФТТ 61, 1, 53 (2019). [N.I. Sorokin, B.P. Sobolev. Phys. Solid State 60, 12, 2450 (2018).]
  33. И.Ю. Готлиб, И.В. Мурин, И.В. Пиотровская, Е.Н. Бродская. Неорган. материалы 38, 3, 358 (2002)
  34. L.P. Otroshchenko, V.B. Aleksandrov, L.A. Muradian, V.A. Sarin, B.P. Sobolev. Butll. Soc. Cat. Cien. 12, 2, 383 (1991)
  35. N.H. Andersen, K.N. Clausen, J.K. Kjems, J. Schoonman. J. Phys. C 19, 14, 2377 (1986)
  36. E.A. Sulyanova, D.N. Karimov, B.P. Sobolev. Crystals 11, 4, 447 (2021)
  37. Н.И. Сорокин, А.М. Голубев, Б.П. Соболев. Кристаллография 59, 2, 275 (2014). [N.I. Sorokin, A.M. Golubev, B.P. Sobolev. Crystallogr. Reps 59, 2, 238 (2014).]
  38. W. Bollmann. Cryst. Res. Technol. 16, 9, 1039 (1981)
  39. P.W.M. Jacobs, S.H. Ong. Cryst. Lattice Defects 8, 177 (1980)
  40. E. Barsis, A. Taylor. J. Chem. Phys. 48, 10, 4357 (1968).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.