Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Электрофизические свойства твердых растворов NaNb1-xFexO3-δ (x=0; 0,1; 0,2)

Е.В. Барабанова, Н.М. Оспельников, А.И. Иванова

ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.016

Оригинальная статья

Аннотация: Введение легирующих примесей является классическим способом модификации свойств сложных оксидов семейства перовскита с общей формулой ABO3. В качестве основы для создания твердых растворов широко используется ниобат натрия NaNbO3. Введение замещающих катионов проводится как по позиции A, так и по позиции B. При этом особый интерес представляет случай, когда валентность легирующей примеси больше или меньше валентности исходного катиона в узле. В этом случае образуется дефектная структура, которая может обладать уникальными свойствами. Данная работа посвящена исследованию электрофизических свойств керамики ниобата натрия с примесью Fe3+. Замещение производилось по позициям катионов ниобия Nb5+. Показано, что для таких составов характерно значительное увеличение электропроводности, понижение температуры Кюри и размытие фазового перехода.

Ключевые слова: ионная проводимость, катионная вакансия, сегнетоэлектрические твердые растворы, ниобат натрия, диэлектрическая проницаемость, размытый фазовый переход, сегнетоэлектрики-релаксоры

  • Барабанова Екатерина Владимировна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры прикладной физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Оспельников Никита Михайлович – магистрант, физико-технический факультет ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Барабанова, Е.В. Электрофизические свойства твердых растворов NaNb1-xFexO3-δ (x=0; 0,1; 0,2) / Е.В. Барабанова, Н.М. Оспельников, А.И. Иванова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — Тверь: Твер. гос. ун-т, 2020. — Вып. 12. — С. 16-24. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.016.

Полный текст: download PDF file

Библиографический список:

1. Directive 2002/95/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment // Official Journal of the European Union L 37. – 2003. – V. 46. – P. 19-23.
2. Резниченко, Л.А. Свойства нестехиометрического ниобата натрия / Л.А. Резниченко, Л.А. Шилкина, О.Н. Разумовская, и др. // Журнал технической физики. – 2002. – Т. 72. – Вып. 3. – С. 43-47.
3. Fritsch, D. Electronic and optical properties of sodium niobate: a density functional theory study / D. Fritsch // Advances in Materials Science and Engineering. – 2018. – V. 2018. – Art. ID 6416057. – 10 p. DOI: 10.1155/2018/6416057.
4. Shakhovoy, R.A. Ferroelectric Q and antiferroelectric P phases' coexistence and local phase transitions in oxygen‐ deficient NaNbO3 / R.A. Shakhovoy, S.I. Raevskaya, L.A. Shakhovaya, et al. // Journal of Raman Spectroscopy. – 2012. – V. 43. – I. 8. – P. 1141-1145. DOI: 10.1002/jrs.3140.
5. Bondareva, V.S. Thermal and physical properties of sodium niobate ceramics over a wide temperature range / V.S. Bondareva, A.V. Kartasheva, M.V. Goreva, et al. // Physics of the Solid State. – 2013. – V. 55. – I. 4. – P. 821-828. DOI: 10.1134/S1063783413040045.
6. Megaw, H.D. The seven phases of sodium niobate / H.D. Megaw // Ferroelectrics. – 1974. – V. 7. – I. l. – P. 87-89. DOI: 10.1080/00150197408237956.
7. Wood, E.A. Polymorphism in potassium niobate, sodium niobate, and other ABO3 compounds / E.A. Wood // Acta Crystallographica. – 1951. – V. 4. – I. 4. – P. 353-362. DOI: 10.1107/S0365110X51001112.
8. Позднякова, И.В. Изменение температуры Кюри в поликристаллическом ниобате натрия-лития с различной термодинамической предысторией / И.В. Позднякова, Л.А. Резниченко // Письма в журнал технического физики. – 2000. – Т. 26. – Вып. 14. – С. 24-27.
9. Крайник, Н.Н. Антисегнетоэлектричество в соединениях со структурой типа перовскита / Н.Н. Крайник // Известия АН СССР. Серия физическая. – 1964. – Т. 28. – Вып. 4. – С. 643-648.
10. Efremov, V.V. Phase states and dielectric properties of Li0,17Na0,83NbyTa1-yO3 ceramic solid solutions prepared by high-pressure, high-temperature synthesis / V.V. Efremov, M.N. Palatnikov, Yu.V. Radyush, О.B. Shcherbina // Inorganic Materials. – 2019. – V. 55. – I. 5. – P. 509-515. DOI: 1 10.1134/S0020168519050030.
11. Jonscher, A.K. Dielectric relaxation in solids / A.K. Jonscher. – London: Chelsea Dielectrics Press, 1983. – XIII, 380 p.
12. Палатников, М.Н. Диэлектрические свойства и проводимость сегнетоэлектрических твердых растворов Li0,07Na0,93Ta0,1Nb0,9O3 и Li0,07Na0,93Ta0,111Nb0,889O3 / М.Н. Палатников, В.А. Сандлер, В.В. Ефремов, Н.В. Сидоров, В.Т. Калинников // Неорганические материалы. – 2011. – Т. 47. – № 11. – С. 1361-1367.
13. Sirotin, Yu.I. Fundamentals of crystal physics / Yu.I. Sirotin, M.P. Shaskolskaya; translated by V. Snigirevskaya. – M.: Mir, 1982. – 654 p.