Микроструктура, кристаллическая структура, диэлектрические и пьезоэлектрические свойства твердых растворов SrBi2-xNdxNb2O9 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3)
Министерство образования и науки Российской Федераци, Государственного задания в области научной деятельности., FENW-2023-0012
Зубков С.В.
1, Паринов И.А.
2, Назаренко А.В.
3, Прус Ю.В.
41Научно-исследовательский институт физики, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
2Институт математики, механики и компьютерных наук им. И.И. Воровича, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
3Федеральный исследовательский центр Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия
4Всероссийский научно-исследовательский институт гражданской обороны и управления в чрезвычайных ситуациях МЧС России Москва, Россия
Email: svzubkov61@mai.ru, parinov_ia@mail.ru, avnazarenko1@yandex.runazarav@ssc-ras.ruavnazarenko1@gmail.com, prus.y@gubkin.ru
Поступила в редакцию: 8 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 28 июля 2025 г.
Принята к печати: 31 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.
Методом высокотемпературной твердофазной реакции синтезирован новый ряд твердых растворов семейства фаз Ауривиллиуса-Смоленского SrBi2-xNdxNb2O9 (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.3). Рентгеноструктурный анализ показал, что все синтезированные соединения являются однофазными и имеют структуру семейства фаз Ауривиллиуса-Смоленского (АСФ) с параметрами, близкими к орторомбической элементарной ячейке, соответствующей пространственной группе A21am. Для синтезированного соединения измерены температурные зависимости относительной диэлектрической проницаемости ε/ε0 и тангенса угла потерь tgσ на различных частотах, а также пьезомодуль d33; исследованы микроструктура и петли гистерезиса. Ключевые слова: фазы Ауривиллиуса-Смоленского, SrBi2-xNdxNb2O9, температура Кюри TC, микроструктура, диэлектрическая проницаемость ε/ε0.
- B. Aurivillius. Arkiv. Kemi. 1, 54, 463--80 (1949)
- G.A. Smolensky, V.A. Isupov, A.I. Agranovskaya. Soviet Physics Solid State, 3, 651--655 (1961)
- E.C. Subbarao. J. Am. Ceram. Soc. 45, 166--169 (1962)
- E.C. Subbarao. J. Chem. Phys. 34, 695--696 (1961)
- I.A. Parinov, S.V. Zubkov. J. Adv. Dielectr. 13, 2340007 (2023)
- C. Long, C. Qi, W. Yun, W. He, Y. Li, H. Fan. J. Mater. Chem. 3, 8852--8864 (2015)
- W.S. Woo, S.S. Won, C.W. Ahn, S.A. Chae, A. Ullah, W. Kim. J. Appl. Phys. 115, 034107 (2014)
- T. Li, X.L. Li, Z.H. Zhao, H.M. Ji, Y. Dai. J. Integr. Ferroelectr. 162, 1--7 (2015)
- S.V. Zubkov, I.A. Parinov, A.V. Nazarenko, Y.A. Kuprina. Springer Proceedings in Materials. 20, 163--174 (2023)
- S. Dubey, O. Subohi, R. Kurchanic. Appl. Phys. A 124, 461 (2018)
- S.V. Zubkov. Journal of Advanced Dielectrics 11, 2160016 (2021)
- S.V. Zubkov, V.G. Vlasenko. Phys. Solid State 59, 2303--2307 (2017)
- Y. Li, C.J. Lu, J. Su, C. Zhang, S.F. Zhao, X.X. Wang, D.J. Zhang, H.M. Yin. J. Alloys Compd. 687, 707--711 (2016)
- J. Su, Y.Z. Long, Q. Li, C. Lu, K. Liang, J. Li, L. Luo, L. Sun, X. Lu, J. Zhu. J. Alloys Compd. 747, 1002--1007 (2018)
- D.L. Zhang, L. Feng, W.C. Huang, W. Zhao, X. Li. J. Appl. Phys. 120, 154105 (2016)
- F. Rehman, L. Wang, H.B. Jin, P. Ahmad, Y. Zhao, J.B. Li. Journal of Alloys and Compounds 709, 686--691 (2017)
- V. Koval, I. Skorvanek, G. Viola, M. Zhang, C. Jia, H. Yan. J. Phys. Chem. C. 122, 27, 15733--15743 (2018)
- P.Y. Fang, L. Peng, Z.Z. Xi, W. Long, X. Li. J. Mater. Sci. Eng. B. 186, 21--25 (2014)
- A. Faraz, J. Ricote, R. Jimenez, T. Maity, M. Schmidt, N. Deepak, S. Roy, M.E. Pemble, L. Keeney. J. Appl. Phys. 123, 124101 (2018)
- Y.D. Qiu, S.F. Zhao, Z.P. Wang. Mater. Lett. 170, 89--92 (2016)
- Y.L. Bai, J.Y. Chen, S.F. Zhao. RSC Adv. 6, 41385--41391 (2016)
- D.F. Peng, H. Zou, C.N. Xu, X.S. Wang, X. Yao, J. Lin, T.T. Sun. AIP Adv. 2, 042187 (2012)
- Z. Zhu, X.N. Li, W. Gu, J.L. Wang, H.L. Huang, R.R. Peng, X.F. Zhai, Z. P. Fu, Y.L. Lu. J. Alloys Compd. 686, 306--311 (2016)
- Y. Li, M.Y. Bian, N.N. Zhang, W. Bai, J. Yang, Y. Zhang, X. Chu. Tang. J. Ceram. Int. 45, 8634--8639 (2019)
- H. Sun, T. Yao, X. Xie, Y. Lu, Y. Wang, Z. Xu, J. Han, Chen, X.B. Ni. J. Colloid. Interf. Sci. 534, 499--508 (2019)
- Y.H. Shu, Q.Q. Ma, L. Cao, Z. Ding, X. Chen, F. Yang. J. Alloys Compd. 773, 934--939 (2019)
- H.Y. Zhao, H. Wang, Z.X. Cheng, Q.M. Fu, H. Tao, Z.B. Ma, T.T. Jia, H. Kimura, H.D. Li. Ceram. Int. 44, 13226--13231 (2018)
- Y. Huang, L. Mi, J. Qin, S. Bi, H.J. Seo. J. Am. Ceram. Soc. 102, 3555--3566 (2019)
- X.Z. Zuo, J. Yang, B. Yuan, D.P. Song, X.W. Tang, K.J. Zhang, X.B. Zhu, W.H. Song, J.M. Dai, Y.P. Sun. J. Appl. Phys. 117, 114101 (2015)
- F. Rehman, L. Wang, H.B. Jin, A. Bukhtiar, R.B. Zhang, Y.J. Zhao, J.B. Li. J. Am. Ceram. Soc. 100, 602--611 (2017)
- H. Zou, L. Jun, X.S. Wang, D.F. Peng, Y.X. Li, X. Yao. Opt. Mater. Exp. 4, 1545--1554 (2014)
- С.A.-Pazde Araujo, J.D. Cuchiaro, L.D. McMillan, M.C. Scott, J.F. Scott. Nature London 374, 627 (1995)
- T. Kikuchi. J. Alloys Compd. 48, 319 (1976)
- Rajveer Singh, Vandna Luthra, R.S. Rawat, R.P. Tandona. Ceramics International l41, 4468--4478 (2015)
- Ismunandar, J.K. Brendan. J. Mater. Chem. 541--544 (2006)
- B.J. Kalaiselvi, R. Sridarane, Ramaswamy Murugana. Materials Science and Engineering 127, 224--227 (2006)
- P. Banerjee, A. Franco. J. Materials Chemistry and Physics 225, 213--218 (2019)
- Y. Wu, M.J. Forbess, S. Seraji, S.J. Limmer, T.P. Chou, C. Nguyen, G. Cao. J. Appl. Phys. 90, 5296--5302 (2001)
- T. Wei, C.Z. Zhaonad, Q.J. Zhou, Z.P. Li, Y.Q. Wang, L.S. Zhang. Opt. Mater. 36, 7, 1209--1212 (2014)
- Maya Verma, Tanwar Amit, K. Mater. Chem. Phys. 209, 159--164 (2018)
- Vaibhav Shrivastava. Ceram. Int. 42, 8, 10122--10126 (2016)
- M. Nagata, D.P. Vijay, X. Zhang, S.B. Desu. Phys. Status Solidi A, 157, 75--82 (1996)
- P. Banerjee, A. Franco. J. Phys. Status Solidi 214, 10, 1700067 (2017)
- Y. Shimakawa, Y. Kubo, Y. Tauchi, T. Kamiyama, H. Asano, F. Izumi. Appl. Phys. Lett. 77, 2749--51 (2000)
- S.M. Huang, Y.C. Li, C.D. Feng, M. Gu, X.L. Liu. J. Am. Ceram. Soc. 91, 29332008 (2016)
- Y. Wu, M.J. Forbess, S. Seraji, S.J. Limmer, T.P. Chou, C. Nguyen, G. Cao. J. Appl. Phys. 90, 5296 (2001)
- P. Fang, H. Fan, J. Li, F. Liang. J. Appl. Phys. 107, 064104 (2010)
- S.M. Huang, C.D. Feng, L.D. Chen, X.W. Wen. Solid State Commun. 133, 375 (2005)
- M. Verma, K. Sreenivas, V. Gupta. J. Appl. Phys. 105, 024511 (2009)
- L. Sun, C.D. Feng, L.D. Chen, S.M. Huang. J. Appl. Phys. 101, 084102 (2007)
- A. Speghini, M. Bettinelli, U. Caldio, M.O. Rami rez, D. Jaque, L.E. Bausa, J.G. Sole. J. Phys. D: Appl. Phys. 39, 4930 (2006)
- Mohamed Afqir, Amina Tachafine, Didier Fasquelle, Mohamed Elaatmani, Jean Claude Carru, Abdelouahad Zegzouti, Mohamed Daoud. Applied Physics A. 124, 83 (2018)
- С.В. Зубков, И.А. Паринов, А.В. Назаренко, А.В. Павленко. ФТТ 65, 8, 1297--1306 (2023)
- С.В. Зубков, И.А. Паринов, A.В. Назаренко, Ю.А. Куприна. ФТТ 64, 10, 1475--1482 (2022)
- S.V. Zubkov, Y.A. Kuprina, I.A. Parinov. Electronics 11, 2 (2022)
- S.V. Zubkov. Journal of Advanced Dielectrics 11, 5, 2160018 (2021)
- W. Kraus, G. Nolze. Powder Cell for Windows, Version2.3. Fed. Inst. Mater. Res. Test., Berlin (1999)
- С.Н. Галий, М.Б. Копелевич, В.А. Хренкин. Стенд для исследования характеристик пьезоматериалов в сильных электрических полях "Петля", Инженерный вестник Дона 3, (2010)
- X.F. Du, I.W. Chen. J. Am. Ceram. Soc. 81, 3253--9 (1998)
- V.A. Isupov. Ferroelectrics 189, 211 (1996)
- В.A. Исупов. Неорган. Материалы 421, 353 (2006)
- Rajveer Singh, Vandna Luthra, R.S. Rawat, R.P. Tandona. Ceramics International 141, 4468--4478 (2015)
- V.M. Goldschmidt. Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente, J. Dybwad, Oslo, 1923 (1927)
- R.D. Shannon. Acta Crystallogr. A 32, 751 (1976)
- B.J. Kennedy, B.A. Hunter. Chem. Mater. 13, 4612 (2001)
- Y. Shimakawa, Y. Kubo. Appl. Phys. Lett. 74, 290 (1999)
- N.C. Hyatt, J.A. Hriljac, T.P. Comyn. Mater. Res. Bull. 38, 837 (2003).
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.