Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2026, выпуск 3 » Статья стр. 422
<<<>>>
Особенности температурного поведения ионной проводимости твердого раствора Pb1-xKxF2-x
Сорокин Н.И. 1, Бучинская И.И.1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники, НИЦ ”Курчатовский институт“, Москва, Россия
Email: nsorokin1@yandex.ru, buchinskayaii@gmail.com
Поступила в редакцию: 16 января 2026 г.
В окончательной редакции: 16 января 2026 г.
Принята к печати: 3 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2026 г.
PDF версия
Исследована температурная зависимость ионной проводимости твердого раствора Pb0.97K0.03F1.97 со структурой котунита (пр. гр. Pnma, параметры решетки a=7.6549(5), b=6.4463(4), c=3.9004(3) Angstrem) в цикле нагрев-охлаждение 351-834-296 K. Обнаружено, что в режиме нагрева происходит полиморфный переход при Tα-β=657±9 K из котунитовой α-фазы твердого раствора во флюоритовую β-фазу (пр. гр. Fm3m, параметр решетки a=5.965(7) Angstrem), который сопровождается скачком проводимости в 3.3 раза. При дальнейшем нагреве и последующим охлаждении в фазе β-Pb0.97K0.03F1.97 имеет место обратимый диффузный переход в интервале температур Δ Tdiff=583-676 K. После электрофизических измерений твердый раствор имеет доминирующую кубическую β-фазу при комнатной температуре. Сравнение характеристик ионного транспорта в котунитовой и флюоритовой фазах твердого раствора Pb0.97K0.03F1.97 показывает, что во флюоритовой модификации энтальпия активации ионного транспорта меньше в два раза, а ее проводимость при комнатной температуре (1.3x10-3 S/cm, 300 K) выше в 380 раз. Ключевые слова: ионная проводимость, суперионные проводники, дифторид свинца, фторид калия, структура котунита, структура флюорита, фазовые переходы.
  1. И.И. Бучинская, П.П. Федоров. Успехи химии 73, 4, 404 (2004)
  2. Q. Ji, N.I. Melnikova, O.V. Glumov, I.O. Trefilov, S.N. Eliseeva, I.V. Murin. Ceram. Int. 49, 11, 16901 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.02.051
  3. T. Scheiber, M. Gombotz, K. Hogrefe, H.M.R. Wilkening. Solid State Ion. 387, 116077 (2022). https://doi.org/10.1016/j.ssi.2022.116077
  4. Н.И. Сорокин, П.П. Федоров, Б.П. Соболев. Неорган. материалы 33, 1, 5 (1997)
  5. P. Lagassie, J. Grannec, J.M. Reau. Solid State Ion. 21, 343 (1986)
  6. S. Yoshikado, Y. Ito, J.M. Reau. Solid State Ion. 154--155, 503 (2002)
  7. L.N. Patro, K. Hariharan. Solid State Ion. 239, 41 (2013)
  8. R.W. Bonne, J. Schoonman. J. Electrochem. Soc. 124, 1, 28 (1977)
  9. V. Trnovcova, P.P. Fedorov, M. Ozvoldova, I.I. Buchinskaya, E.A. Zhurova. J. Optoelectron. Adv. Mater. 5, 627 (2003)
  10. I. Kosacki, A.P. Litvinchuk, J.J. Tarasov, M.Ya. Valach. J. Phys.: Condens. Matter 1, 929 (1989)
  11. И.В. Мурин, А.В. Глумов, О.В. Глумов. Электрохимия 15, 1119 (1979)
  12. В.Я. Кавун, А.Б. Слободюк, Е.А. Тарарако, В.К. Гончарук, Н.Ф. Уваров, В.И. Сергиенко. Неорган. материалы 43, 3, 352 (2007)
  13. A. Azimi, V.M. Carr, A.V. Chadwick, F.G. Kirkwood, R. Saghafian. J. Phys. Chem. Solids 45, 1, 23 (1984)
  14. Ю.В. Погоренко, Р.Н. Пшеничный, А.А. Омельчук, В.В. Трачевский. Электрохимия 52, 4, 427 (2016)
  15. И.И. Бучинская, М.В. Колдаева, Н.И. Сорокин, А.Г. Куликов, Д.Н. Каримов. Кристаллография 70, 1, 73 (2025)
  16. I.I. Buchinskaya, I.O. Goryachuk, N.I. Sorokin, V.I. Sokolov, D.N. Karimov. Condens. Matter 8, 73 (2023). https://doi.org/10.3390/condmat8030073
  17. Н.И. Сорокин, И.И. Бучинская. Кристаллография 67, 6, 971 (2022)
  18. Н.И. Сорокин, И.И. Бучинская, Н.А. Ивановская, А.С. Орехов. Кристаллография 67, 2, 318 (2022)
  19. И.И. Бучинская, П.П. Федоров, Н.И. Сорокин, М.Ш. Акчурин, Б.П. Соболев. ЖНХ 41, 1, 172 (1996)
  20. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. Кристаллография 65, 1, 94 (2020)
  21. V. Trnovcova, P.P. Fedorov, I.I. Buchinskaya, V. Smatko, F. Hanic. Solid State Ion. 119, 181 (1999)
  22. Н.И. Сорокин, В.М. Каневский. ФТТ 65, 9, 1538 (2023)
  23. Н.И. Сорокин. ФТТ 64, 7, 847 (2022)
  24. Н.И. Сорокин. ФТТ 57, 7, 1325 (2015)
  25. L.M. Volodkovich, G.S. Petrov, R.A. Vecher, A.A. Vecher. Thermochim. Acta 88, 497 (1985)
  26. J.H. Kennedy, R. Miles, J. Hunter. J. Electrochem. Soc. 120, 11, 1441 (1973)
  27. О.К. Никольская, Л.Н. Демьянец. Неорган. метериалы 30, 9, 1180 (1994)
  28. A. Meyer, J. ten Eicken, O.V. Glumov, W. Gunsser, M. Karus, I.V. Murin. Radiat. Eff. Defects Solids 137, 147 (1995)
  29. P.A. Popov, A.A. Sidorov, E.A. Kul'chenkov, A.M. Anishchenko, I.Ch. Avetissov, N.I. Sorokin, P.P. Fedorov. Ionics 23, 1, 223 (2016)
  30. В.А. Архангельская, В.И. Бакланова, И.А. Иванова, М.И. Киселева, Е.Д. Каплан, В.М. Рейтеров. Труды ГОИ 54, 129 (1983)
  31. О.К. Никольская, Л.Н. Демьянец, Н.И. Сорокин. Кристаллография 47, 4, 754 (2002)
  32. G.A. Samara. J. Phys. Chem. Solids 40, 509 (1979)
  33. J. Oberschmidt, D. Lazarus. Phys. Rev. B 21, 12, 5823 (1980)
  34. G. Ren, D. Qun, Z. Li, D. Shen. J. Cryst. Growth 247, 141 (2003)
  35. C.C. Liang, A.V. Joshi. J. Electrochem. Soc. 122, 4, 466 (1975)
  36. J.P. Goff, W. Hayes, S. Hull, M.T. Hutchings. J. Phys.: Condens. Matter 3, 3677 (1991)
  37. F.A. Kroger. The Chemistry of Imperfect Crystals. North-Holland Publishing Company, Amsterdam (1964). 1039 p
  38. M. O'Keeffe. Phase Transitions and Translational Freedom in Solid Electrolytes. In: Superionic conductors / Eds. G.D. Mahan, W.L. Roth. Plenum Press, New York (1976). P. 101
  39. J. Eapen, A. Annamareddy. Ionics 23, 1043 (2017)
  40. В.Н. Чеботин, В.И. Цидильковский. Электрохимия 16, 5, 651 (1980)
  41. В.Р. Белослудов, Р.И. Ефремова, Э.В. Матизен. ФТТ 16, 5, 1311 (1974)
  42. A.V. Chadwick. Solid State Ion. 8, 209 (1983)
  43. J. Schoonman. Solid State Ion. 1, 121 (1980)
  44. C.E. Derrington, M. O'Keeffe. Nature 246, 19, 44 (1973)
  45. S. Hull, P. Berastegui, S.G. Erikson, N.J.G. Gardner. J. Phys.: Condens. Matter 10, 8429 (1998)
  46. Y. Ito, T. Mukoyama, F. Kanamaru, S. Yoshikado. Solid State Ion. 73, 283 (1994)
  47. W. Borger, U. Hullmeine, E. Voss. US Patent 3973990, 10 August 1976
  48. R.Z.D. Fernandes, S. Aleonard, J. Ilali, A. Hammou, M. Kleitz. Solid State Ion. 34, 253 (1989)
  49. B.P. Sobolev (Ed.). Multicomponent Crystals Based Heavely Metal Fluorides for Radiation Detectors. Institut d'Estudis Catalans, Barcelona (1994). 261 p
  50. O. Schmitz-Dumont, G. Bergerhoff. Z. Anorg. Allg. Chem. 283, 314 (1956)
  51. А.И. Болталин, Ю.М. Коренев. ЖНХ 41, 962 (1996)
  52. А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. Ионика твердого тела. Т. 2. Изд-во СПб ун-та, СПб (2010). 1000 с
  53. J. Haines, J.M. Leger, O. Schulte. Phys. Rev. B 57, 7551 (1998)
  54. B.P. Sobolev. The Rare Earth Trifluorides. Institute of Crystallography, Moscow, and Institut d'Estudis Catalans, Barcelona (2000-2001) 960 р
  55. R.D. Shannon. Acta Cryst. A 32, 5, 751 (1976)
  56. Н.И. Сорокин, Б.П. Соболев. ФТТ 50, 3, 402 (2008)
  57. R. Benz. Z. Phys. Chem. Neue Folge. 95, 25 (1975)
  58. И.Ю. Готлиб, И.В. Мурин, Е.М. Пиотровская, Е.Н. Бродская. Вест. СПбГУ 2, 62 (2000)
  59. F. Zimmer, P. Ballone, M. Parrinello. J. Maier. Solid State Ion. 127, 277 (2000)
  60. R.E. Gordon, J.H. Strange. J. Phys. C.: Solid State Phys. 11, 3213 (1978)
  61. J.B. Boyce, J.C. Mikkelsen, M. O'Keeffe. Solid State Commun. 21, 955 (1977)
  62. F. Wang, C.P. Grey. J. Am. Chem. Soc. 117, 6637 (1995)
  63. P. Hagenmuller (Ed.). Inorganic Solid Fluorides. Academic Press, New York (1985). 628 p
  64. C.E. Derrington, A. Navrotsky, M. O'Keeffe. Solid State Commun. 18, 47 (1976)
  65. H.W. den Hartog, J. van der Veen. Phys. Rev. B 37, 4, 1807 (1988)
  66. J.H. Kennedy, R. Miles. J. Electrochem. Soc. 123, 1, 47 (1976)
  67. R. Bachmann, H. Schulz. Solid State Ion. 9--10, 521 (1983)
  68. Ц. Цзи, А.В. Петров, А.К. Иванов-Шиц, И.В. Мурин. Кристаллография 70, 6, 1003 (2025)
  69. В. Трновцова, П.П. Федоров, И. Фурар. Электрохимия 45, 6, 668 (2009)
  70. А.В. Петров, Ц. Цзи, И.В. Мурин, А.К. Иванов-Шиц. Кристаллография 69, 2, 284 (2024).

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

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme