Валентное состояние катионов Mn/Cr/Co/Cu в многоэлементных пирохлорах
Некипелов С.В.1, Сивков В.Н.1, Королева А.В.2, Жук Н.А.
1Коми научный центр УpО РАН, Сыктывкар, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Email: nekipelovsv@mail.ru
Поступила в редакцию: 18 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 26 февраля 2026 г.
Принята к печати: 19 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 8 июня 2026 г.
Методом твердофазной реакции впервые синтезированы трехкомпонентные оксидные однофазные кубические пирохлоры Bi2-xCr1/3Mn1/3(Co/Cu)1/3Nb2O9-Δ (пр. гр. Fd-3m). Параметр элементарной ячейки в зависимости от химического состава изменяется от 10.4546(2) до 10.4832(2) Angstrem. Химическое состояние катионов переходных элементоrв в пирохлорах охарактеризовано методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Параметры XPS-спектров Bi4f, Nb3d, Co2p, Сu2p, Mn2p, Cr2p для смешанных пирохлоров сопоставляются с параметрами оксидов переходных элементов в различных степенях окисления.Для сложных пирохлоров наблюдается характерный сдвиг Bi4f- и Nb3d-спектров в область меньших энергий на величину 0.1-0.2 и 0.6-0.65 eV соответственно. По данным XPS- и NEXAFS-спектров атомы хрома, кобальта и меди находятся в зарядовом состоянии Cr3+, Co2+ и Cu2+, а атомы марганца находятся в смешанном зарядовом состоянии Mn2+/Mn3. Ключевые слова: синтез, пирохлор, XPS, 3d-элементы, степень окисления.
- Z. Hiroi, J.-I. Yamaura, S. Yonezawa, H. Harima. Physica C: Superconductivity and Appl., 460-462, 20 (2007). DOI: 10.1016/j.physc.2007.03.023
- G. Giampaoli, T. Siritanon, B. Day, J. Li, M.A. Subramanian. Prog. Solid State Chem., 50, 16 (2018). DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2018.06.001
- M. Valant, G.S. Babu, M. Vrcon, T. Kolodiazhnyi, A.-K. Axelsson. J. Am. Ceram. Soc., 95, 644 (2011). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04801.x
- S. Murugesan, M.N. Huda, Y. Yan, M.M. Al-Jassim, V. Subramanian. J. Phys. Chem. C, 114, 10598 (2010). DOI: 10.1021/jp906252r
- D.P. Cann, C.A. Randall, T.R. Shrout. Solid St. Commun., 100, 529 (1996). DOI: 10.1016/0038-1098(96)00012-9
- S. Yu, L. Li, H. Zheng. Alloys Comp., 699, 68 (2017). DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.12.333
- Q. Guo, L. Li, S. Yu, Z. Sun, H. Zheng, J. Li, W. Luo. Ceram. Intern., 44, 333 (2018). DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.09.177
- D. Huiling, Y. Xi. J. Phys. Chem. Solids, 63, 2123 (2002). DOI: 10.1016/S0022-3697(02)00262-7
- H. Du, H. Wang, X. Yao. Ceram. Int., 30, 1383 (2004). DOI: 10.1016/j.ceramint.2003.12.091
- T.A. Vanderah, M.W. Lufaso, A.U. Adler, I. Levin, J.C. Nino, V. Provenzano, P.K. Schenck. J. Sol. St. Chem., 179, 3467 (2006). DOI: 10.1016/j.jssc.2006.07.014
- T.A. Vanderah, T. Siegrist, M.W. Lufaso, M.C. Yeager, R.S. Roth, J.C. Nino, S. Yates. Eur. J. Inorgan. Chem., 2006, 4908 (2006). DOI: 10.1002/ejic.200600661
- G.C. Miles, A.R. West. J. Am. Ceram. Soc., 89, 1042 (2006). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2005.00799.x
- M. Valant, D. Suvorov. J. Am. Ceram. Soc., 88, 2540 (2005). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2005.00439.x
- R.A. McCauley. J. Appl. Phys., 51, 290 (1980). DOI: 10.1063/1.327368
- M.A. Subramanian, G. Aravamudan, G.V. Subba Rao. Prog. Sol. St. Chem., 15, 55 (1983). DOI: 10.1016/0079-6786(83)90001-8
- N.A. Zhuk, M.G. Krzhizhanovskaya, A.V. Koroleva, S.V. Nekipelov, V.V. Kharton, N.A. Sekushin. Inorg. Chem., 60, 4924 (2021). DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c00007
- N.A. Zhuk, M.G. Krzhizhanovskaya, N.A. Sekushin, D.V. Sivkov, I.E. Abdurakhmanov. J. Mater. Res. Technol., 22, 1791 (2023). DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.12.059
- N.A. Zhuk, B.A. Makeev, M.G. Krzhizhanovskaya, S.V. Nekipelov, D.V. Sivkov, K.A. Badanina. Crystals, 13, 1202 (2023). DOI: 10.3390/cryst13081202
- N.A. Zhuk, N.A. Sekushin, M.G. Krzhizhanovskaya, A.V. Koroleva, A.A. Reveguk, S.V. Nekipelov, D.V. Sivkov, V.P. Lutoev, B.A. Makeev, V.V. Kharton, A.M. Lebedev, R.G. Chumakov, K.D. Koksharova, A.D. Shpynova. Mater. Res. Bull., 158, 112067 (2023). DOI: 10.1016/j.materresbull.2022.112067
- R.D. Shannon. Acta Crystallogr. A, 32, 751 (1976). DOI: 10.1107/S0567739476001551
- I.V. Piir, D.A. Prikhodko, S.V. Ignatchenko, A.V. Schukariov. Sol. St. Ion., 101-103, 1141 (1997). DOI: 10.1016/S0167-2738(97)00374-3
- R. Grissa, H. Martinez, S. Cotte, J. Galipaud, B. Pecquenard, F.L. Cras. Applied Surface Science, 411, 449 (2017). DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.03.205
- M.A. Stranick. Surface Science Spectra, 6, 39 (1999). DOI: 10.1116/1.1247889
- F. Gri, L. Bigiani, A. Gasparotto, C. Maccato, D. Barreca. Surface Science Spectra, 25, 024004 (2018). DOI: 10.1116/1.5048908
- S.-Y. Jeong, J.-B. Lee, H. Na, T.-Y. Seong. Thin Solid Films, 518, 4813 (2010). DOI: 10.1016/j.tsf.2010.01.046
- H.A. Bullen, S.J. Garrett. Surface Science Spectra, 8, 225 (2001). DOI: 10.1116/11.20020308
- K.A. Badanina, S.V. Nekipelov, A.M. Lebedev, N.A. Zhuk, D.S. Beznosikov. J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys., 17 (5), 559 (2024). EDN: COUDXV
- D. Barreca, A. Gasparotto, E. Tondello. Surface Science Spectra, 14, 41 (2007). DOI: 10.1116/11.20080701
- M. Hassel, H.-J. Freund. Surface Science Spectra, 4, 273 (1996). DOI: 10.1116/1.1247797
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.