Электропроводность монокристалла полярного диэлектрика NaNO2 в условиях температурного воздействия в вакууме
Сорокин Н.И.
11Отделение "Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова " Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 17 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 17 августа 2025 г.
Принята к печати: 18 августа 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.
Методом импедансной спектроскопии исследована температурная зависимость постоянно-токовой электропроводности σdc(T) монокристалла NaNO2 (пр. гр. Im2m), ориентированного вдоль полярного направления [010] в условиях температурного воздействия в вакууме ~10-1 Pa. Кристаллы нитрита натрия получены из расплава методом Киропулоса. Измерения импеданса проведены в трех режимах нагрева 293-470 K. Обнаружено, что тепловое воздействие в вакууме на кристалл NaNO2 приводит к смене ионного механизма электропроводности на полупроводниковый. При первом нагреве ионная электропроводность кристалла равна 7·10-7 S/cm при 470 K. При втором и третьем нагревах кондуктометрические данные совпадают между собой и температурная зависимость σdc(T) имеет полупроводниковый характер с энергией активации электропереноса 81±2 meV. Величина проводимости σdc возрастает в ~70 раз, достигая 5·10-5 S/cm (470 K). Обсуждены механизмы ионной и полупроводниковой электропроводности в кристалле NaNO2. Ключевые слова: электропроводность, нитрит натрия, монокристаллы, точечные дефекты, функциональные материалы.
- И.С. Желудев, А.С. Сонин. Изв. АН СССР. Сер. физ. 22, 1441 (1958)
- А.С. Сонин, И.С. Желудев, Г.Ф. Добржанский. Изв. АН СССР. Сер. физ. 24, 1209 (1960)
- S. Sawada, S. Nomura, S. Fujii, I. Yoshida. Phys. Rev. Lett. 1, 320 (1958)
- S. Sawada, S. Nomura, Y. Asao. J. Phys. Soc. Jpn. 16, 2207 (1961)
- Y. Mateyshina, N. Uvarov. Solid State Ionics 302, 77 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2016.11.023
- S.A. Ahmed, M.H. Ali. Phys. Stat. Sol. B 194, 517 (1996)
- А.С. Сонин, И.С. Жёлудев. Кристаллография 8, 1, 57 (1963)
- Y. Asao, I. Yoshida, R. Ando. J. Phys. Soc. Jpn. 17, 3, 442 (1962)
- S.K. Gupta, S.D. Panday. Pramana 21, 6, 369 (1983)
- L. Korotkov, V. Dvornikov, M. Vlasenko, T. Korotkova, A. Naberezhnov, E. Rysiakiewicz-Pasek. Ferroelectrics 444, 1, 100 (2013). https://doi.org/10.1080/00150193.2013.786600
- Y. Takagi, K. Gesi. J. Phys. Soc. Jpn. 22, 4, 979 (1967)
- А.В. Яценко, С.В. Евдокимов, Д.Ю. Притуленко, Д.Ю. Сугак, И.М. Сольский. ФТТ 54, 11, 2098 (2012)
- Н.И. Сорокин. Кристаллография 67, 3, 437 (2022)
- И.Ш. Ахмаддулин, В.А. Голенищев-Кутузов, С.А. Мигачев. ФТТ 40, 7, 1307 (1998)
- F.A. Kroger. The Chemistry of Inperfect Crystals. North-Holland Publishing Company, Amsterdam (1964). 1039 p
- В.Н. Беломестных, Е.Н. Теслева. Изв. Томского политех. ун-та 307, 6, 11 (2004)
- L. Kourkova, R. Svoboda, G. Sadovska, V. Podzemna, A. Kohutova. Thermochim. Acta 491, 1-2, 80 (2009). https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.03.005
- C. Zamani, K. Shimanoe, N. Yamazoe. Sens. Actuators, B 109, 2, 300 (2005). https://doi.org/10.1016/j.snb.2004.12.061
- N. Miura, M. Iio, G. Lu, N. Yamazoe. Sensors and Actuators. B 35, 1-3, (1996). https://doi.org/10.1016/s0925-4005(97)80041-x
- S. Matyjasik, Ю. Шалдин. ФНТ 43, 3, 1525 (2017)
- Ю.С. Кузьминов. Кристаллография 51, 3, 533 (2006)
- Ю.С. Кузьминов. Труды ИОФАН 64, 118 (2008)
- Н.И. Сорокин, Д.Н. Каримов. ФТТ 65, 1, 87 (2023). https://doi.org/10.21883/FTT.2023.01.53928.467
- А.К. Иванов-Шиц, Н.И. Сорокин, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. ФТТ 25, 6, 1748 (1983)
- J.B. Goodenough, H.Y.-P. Hong, J.A. Kafalas. Mater. Res. Bull. 11, 2, 203 (1976)
- R.D. Shannon. Acta Cryst. A 32, 5, 751 (1976)
- Y.X. Wang, W.L. Zhong, C.L. Wang, P.L. Zhang, Y.P. Peng. Solid State Commun. 112, 9, 495 (1999). https://doi.org/10.1016/s0038-1098(99)00386-5
- И.С. Виноградова, А.Г. Лундин. ФТТ 10, 3, 769 (1968)
- А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. Ионика твердого тела. Т. 1. Санкт-Петербургский университет, СПб (2000). 616 с
- М.С. Иванова, Т.Г. Кострюлина, В.Г. Соловьев, В.А. Филиппов, В.И. Гербредер, А.С. Огурцов. Вест. ПсковГУ 4, 153 (2014)
- P. Ravindran, A. Delin, B. Johansson, O. Eriksson, J.M. Wills. Phys. Rev. B 59, 3, 1776 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.1776