Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2022, выпуск 7 » Статья стр. 847
<<<>>>
Влияние изо- и гетеровалентных замещений катионов на суперионный фарадеевский переход во флюоритовой модификации β-PbF2
DOI: 10.21883/FTT.2022.07.52571.328
Переводная версия: 10.21883/PSS.2022.07.54591.328
Сорокин Н.И. 1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 21 августа 2021 г.
В окончательной редакции: 21 августа 2021 г.
Принята к печати: 4 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2022 г.
PDF версия
По данным измерений ионной проводимости изучено влияние изовалентного Pb2+ -> Cd2+ и гетеровалентного Pb2+ -> Sc3+ замещений на суперионный фарадеевский переход в твердых растворах Pb1-xCdxF2 (x=0.33) и Pb1-xScxF2+x (x=0.1) на основе флюоритовой модификации β-PbF2 с пр. гр. Fm 3 m. Фарадеевский (размытый) фазовый переход может быть охарактеризован температурой Ttrλ, соответствующей максимуму на кривой теплоемкости, и температурой Ttrα, отвечающей началу структурного разупорядочения анионной подрешетки. Обе эти температуры обнаруживаются на температурной зависимости проводимости sigmadc(T) кристаллов β-PbF2, Pb0.67Cd0.33F2 и Pb0.9Sc0.1F2.1. Значения Ttrλ и Ttrα в твердых растворах по сравнению с матрицей β-PbF2 (Ttrλ=715±10 K, Ttrα = 597±12 K) снижаются на 100-110 и 30-45 K для Pb0.67Cd0.33F2 и Pb0.9Sc0.1F2.1 соответственно. Уменьшение температуры Ttrλ приводит к увеличению температурного интервала существования суперионного состояния. При T>Ttrλ анионная проводимость флюоритовых кристаллов Pb0.67Cd0.33F2, Pb0.9Sc0.1F2.1 и β-PbF2, достигает аномально высоких значений sigmadc = 1-2 S/cm (873 K) при энтальпии активации ионного переноса, равной Hsigma~0.3 eV. Ключевые слова: фазовые переходы, фториды, структура флюорита, ионная проводимость, твердые растворы.
  1. M. O'Keeffe. Superionic Conductors. / Eds G.D. Mahan et al. Plenum Press, N. Y. (1976) P. 101
  2. J. Schoonman. Fast ion transport in solids. / Eds P. Vashishta, J.N. Mundy, G.K. Shenoy. North-Holland, N. Y. (1979) P. 631
  3. M. Faraday. Experimental Researches in Electricity. Art. 1339. Taylor \& Francis, London (1839)
  4. A.S. Dworkin, M.A. Bredig. J. Phys. Chem. 72, 1277 (1968)
  5. В.Р. Белослудов, Р.И. Ефремова, Э.В. Матизен. ФТТ 16, 1311 (1974)
  6. В.Н. Чеботин, В.И. Цидильковский. Электрохимия 16, 651 (1980)
  7. F.A. Kroger. The chemistry of imperfect crystals. Amsterdam: North-Holland (1964). 1039 p
  8. A.B. Lidiard. Crystals with the Fluorite Staructure / Ed. W. Hayes. Clarendon Press, Oxford. (1974). P. 101
  9. J. Schoonman. Solid State Ionics 1, 121 (1980)
  10. C.E. Derrington, A. Linder, M. O'Keeffe. J. Solid State Chem. 15, 171 (1975)
  11. P.E. Ngoepe, J.D. Comins. J. Phys. C 19, L267 (1986)
  12. A.V. Chadwick. Solid State Ionics 8, 209 (1983)
  13. R. Bachmann, H. Schulz. Solid State Ionics 9-10, 521 (1983)
  14. J. Oberschmidt. Phys. Rev. B 23, 5038 (1981)
  15. J.E. Vlieg, H.W. den Hartog, M. Winnick. J. Phys. Chem. Solids 47, 521 (1986)
  16. J. Eapen, A. Annamareddy. Ionics 23, 1043 (2017)
  17. A. Azimi, V.M. Carr, A.V. Chadwick, F.G. Kirkwood, R. Saghafian. J. Phys. Chem. Solids 45, 23 (1984)
  18. B.M. Voronin, S.V. Volkov. J. Phys. Chem. Solids 62, 1349 (2001)
  19. P.P. Fedorov, B.P. Sobolev. J. Less-Common Met. 63, 31 (1979)
  20. B.P. Sobolev. The rare earth trifluorides. Pt II. Introduction to materials science of multicomponent metal fluoride crystals. / Institute of Crystallography, Barcelona (2001). 460 p
  21. Н.И. Сорокин, А.М. Голубев, Б.П. Соболев. Кристаллография 59, 275 (2014)
  22. S.M. Shapiro, F. Reidinger. Physics of Superionic Conductors. / Ed. M.B. Salamon. Springer, Berlin (1979). P. 45
  23. K. Koto, H. Schulz, R.A. Huggins. Solid State Ionics 3-4, 381 (1981)
  24. C.E. Derrington, A. Navrotsky, M. O'Keeffe. Solid State Commun. 18, 47 (1976)
  25. J.P. Goff, W. Hayes, S. Hull, M.T. Hutching. J. Phys.: Condens. Matter. 3, 3677 (1991)
  26. I. Kosacki, A.P. Litvinchuk, J.J. Tarasov, M.Ya. Valakh. J. Phys.: Condens. Matter. 1, 929 (1989)
  27. L.M. Volodkovich, G.S. Petrov, R.A. Vecher, A.A Vecher. Termochim. Acta 88, 497 (1985)
  28. M. Ouwerkerk. Mater. Res. Bull. 20, 501 (1985)
  29. C.R.A. Catlow, J.D. Comins, F.A. Germano, R.T. Harley, W. Hayes, I.B. Owen. J. Phys. C.: Solid State Phys. 14, 329 (1981)
  30. J. Schoonman. Solid State Ionics 5, 71 (1981)
  31. H.W. den Hartog, J. van der Veen. Phys. Rev. B 37, 1807 (1988)
  32. M. Ouwerkerk, J. Schoonman. Solid State Ionics 12, 479 (1984)
  33. И.И. Бучинская, П.П. Федоров. Успехи химии 73, 404 (2004)
  34. Н.И. Сорокин, И.И. Бучинская, Б.П. Соболев. ЖНХ 37, 2653 (1992)
  35. V. Trnovcova, P.P. Fedorov, I.I. Buchinskaya, V. Smatko, F. Hanic. Solid State Ionics 119, 181 (1989)
  36. Н.И. Сорокин, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. Неорган. материалы 33, 5 (1997)
  37. Н.И. Сорокин. ФТТ 60, 710 (2018)
  38. Н.И. Сорокин. ФТТ 57, 1325 (2015)
  39. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев, М. Брайтер. ФТТ 44, 1506 (2002)
  40. R.E. Gordon, J.H. Strange. J. Phys. C 11, 3213 (1978)
  41. R.D. Shannon. Acta Сrystallogr. A 32, 751 (1976)
  42. V. Trnovcova, P.P. Fedorov, M. Ozvoldova, I.I. Buchinskaya, E.A. Zhurova. J. Optoelectron. Adv. Mater 5, 627 (2003)
  43. Y. Ito, K. Koto, S. Yoshikado, T. Ohachi. Solid State Ionics 15, 253 (1985)
  44. S. Hull. Rep. Prog. Phys. 67, 1233 (2004)
  45. Л.П. Отрощенко, В.Б. Александров, Н.А. Бенделеани, И.А. Верин, Б.П. Соболев. Кристаллография 37, 405 (1992)
  46. M. Ouwerkerk, E.M. Kelder, J. Schoonman, J.C. van Miltenburg. Solid State Ionics 9-10, 531 (1983)
  47. R.W. Bonne, J. Schoonman. J. Electrochem. Soc.: Electrochem. Sci. Techn. 124, 28 (1977)
  48. И.В. Мурин, А.В. Глумов, О.В. Глумов. Электрохимия 15, 1119 (1979).

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme