najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1395Research ArticleCHEMISTRYХИМИЯImpedance spectroscopy of polycrystalline materials based on the Aurivillius phase system Bi4Ti3O12-BiFeO3Импедансная спектроскопия поликристаллических материалов на основе фаз Ауривиллиуса системы Bi4Ti3O12-BiFeO3ЛомановаН. А.LomanovaN. A.

Ломанова Наталья Александровна, научный сотрудникДомашний адрес: Санкт-Петербург, Гражданский пр., д.92/1, кв. 295Домашний телефон: (812)5566462Рабочий телефон: (812)2927902

Lomanova Natalja, researcherPersonal address: Saint-Petersburg, Grazhdansky pr. 92/1, 295Home phone number: (812)5566462Work phone number: (812)2927902

natus@hotbox.ruГусаровВ. В.GusarovV. V.

Гусаров Виктор Владимирович, доктор наук, профессор, зав. лабораторией новых неорганических материалов Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАНДомашний адрес: Санкт-Петербург, ул. Фрунзе, д. 23, кв. 34Домашний телефон: (812)3714702Рабочий телефон: (812)3162815

Gusarov Victor, Head of the Department of Physical Chemistry, Doctor of Sciences, Professor, Head of Laboratory Ioffe Physical Technical InstitutePersonal address: Saint-Petersburg, Frunze str., 23-34.Home phone number: (812)3714702Work phone number: (812)3162815

victor.v.gusarov@gmail.comФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАНIoffe Physical Technical InstituteСанкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)St. Petersburg State Technological Institute (Technical University)20122408202536112122Copyright © Lomanova N.A., Gusarov V.V., 20252025Ломанова Н.А., Гусаров В.В.Lomanova N.A., Gusarov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1395

The thickness effect perovskite-like blocks Aurivillius phases Bim+1Fem‑3Ti3O3m+3 on their electrical properties were investigated. Shows the change in the conductivity the Aurivillius phases when certain thicknesses perovskite-like block, which is a sharp decrease in their stability.

Проведен анализ влияния толщины перовскитоподобных блоков фаз Ауривиллиуса Bim+1Fem−3Ti3O3m+3 на их электрофизические свойства. Показано изменение характера проводимости фаз Ауривиллиуса при достижении определенных значений толщины перовскитоподобного блока, при которых происходит резкое уменьшение их устойчивости.

оксидыфазы Ауривиллиусананоразмерные перовскитоподобные слоиэлектрические свойстваимпедансная спектроскопияOxidesthe Aurivillius phasesnanosized perovskite-like layerselectrical propertiesimpedance spectroscopyРабота выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 12-08-31453 мол_а) и Министерства образования и науки РФ (Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», ГК № 16.516.11.6073).ReferencesСмоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И. Новая группа сегнетоэлектриков (со слоистой структурой) I. Физика твердого тела. - 1959. 1(1). – C. 169-170.Смоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И. Новая группа сегнетоэлектриков (со слоистой структурой) I. Физика твердого тела. - 1959. 1(1). – C. 169-170.Scott J. F. Nanoferroelectrics: statics and dynamics // J. Phys.: Condens. Matter. - 2006. - 18. – P. 361-386.Scott J. F. Nanoferroelectrics: statics and dynamics // J. Phys.: Condens. Matter. - 2006. - 18. – P. 361-386.Rao C.N.R., Raveau B. Transition Metal Oxides: Structure, Properties and Synthesis of Ceramic Oxides. - New York: Wiley-VCH, 1998. – P.74-75.Rao C.N.R., Raveau B. Transition Metal Oxides: Structure, Properties and Synthesis of Ceramic Oxides. - New York: Wiley-VCH, 1998. – P.74-75.Исупов В. А. Температуры Кюри слоистых сегнетоэлектриков типа Am-1Bi2MmO3m+3 // Неорган. матер. - 1997. - Т.33. - 9. - С. 1106-1110.Исупов В. А. Температуры Кюри слоистых сегнетоэлектриков типа Am-1Bi2MmO3m+3 // Неорган. матер. - 1997. - Т.33. - 9. - С. 1106-1110.Srinivas A., Kumar M., Suryanarayana S.V., Bhimasankaram T. Investigation of dielectric and magnetic nature of Bi7Fe3Ti3O21 // Mater. Res. Bull. - 1999. – 34(6). – P. 989-996.Srinivas A., Kumar M., Suryanarayana S.V., Bhimasankaram T. Investigation of dielectric and magnetic nature of Bi7Fe3Ti3O21 // Mater. Res. Bull. - 1999. – 34(6). – P. 989-996.Srinivas A., Kima Dong-Wan, Honga Kug Sun, Suryanarayana S.V. Study of magnetic and magnetoelectric measurements in bismuth iron titanate ceramic-Bi8Fe4Ti3O24 // Mater. Res. Bull. - 2004. - 39. – P. 55-61.Srinivas A., Kima Dong-Wan, Honga Kug Sun, Suryanarayana S.V. Study of magnetic and magnetoelectric measurements in bismuth iron titanate ceramic-Bi8Fe4Ti3O24 // Mater. Res. Bull. - 2004. - 39. – P. 55-61.Jang J.S., Yoon S.S., Borse P.H. et al. Syntesis and characterization of aurivillius phase Bi5Ti3FeO15 layered perovskite for visible light photocatalysis // J. Cer. Soc. of Japan. - 2009. -117. - 11. P. 1268-1272.Jang J.S., Yoon S.S., Borse P.H. et al. Syntesis and characterization of aurivillius phase Bi5Ti3FeO15 layered perovskite for visible light photocatalysis // J. Cer. Soc. of Japan. - 2009. -117. - 11. P. 1268-1272.Ломанова Н.А., Морозов М.И., Уголков В.Л., Гусаров В.В. Свойства фаз Ауривиллиуса в системе Bi4Ti3O12 – BiFeO3 // Неорган. матер. - 2006. - 42(2). – C. 189–195.Ломанова Н.А., Морозов М.И., Уголков В.Л., Гусаров В.В. Свойства фаз Ауривиллиуса в системе Bi4Ti3O12 – BiFeO3 // Неорган. матер. - 2006. - 42(2). – C. 189–195.Newnham R.E., Wolfe R.W., Dorrain J.F. Structural basis of ferroelectricity in the bismuth titanate family // Mater. Res. Bull. - 1971. - 6. – P.1029 -1039.Newnham R.E., Wolfe R.W., Dorrain J.F. Structural basis of ferroelectricity in the bismuth titanate family // Mater. Res. Bull. - 1971. - 6. – P.1029 -1039.Shannon R.D., Prewitt C.T. Effective ionic radii in oxides and fluorides //Acta cristallogr. B. - 1969. – 25(6). - P. 928-929.Shannon R.D., Prewitt C.T. Effective ionic radii in oxides and fluorides //Acta cristallogr. B. - 1969. – 25(6). - P. 928-929.Lundberg M., Hutchison L. J., Smith D. The structure of Bi15Ti9Fe11O57 and related compounds derived by high-resolution electron microscopy // J. Sol. St. Chem. - 1989.- 80. –P. 178-188.Lundberg M., Hutchison L. J., Smith D. The structure of Bi15Ti9Fe11O57 and related compounds derived by high-resolution electron microscopy // J. Sol. St. Chem. - 1989.- 80. –P. 178-188.Hyatt N. C., Hriljac J. A., Comyn T. P.Cation disorder in Bi2Ln2Ti3O12 Aurivillius phases (Ln=La, Pr, Nd and Sm) // Mater. Res. Bull. - 2003. - 38. – P. 837–846.Hyatt N. C., Hriljac J. A., Comyn T. P.Cation disorder in Bi2Ln2Ti3O12 Aurivillius phases (Ln=La, Pr, Nd and Sm) // Mater. Res. Bull. - 2003. - 38. – P. 837–846.Hervoches C.H., Lightfoot P. A variable-temperature powder neutron diffraction study of ferroelectric Bi4Ti3O12 // Chem. Mater. - 1999. - 11. – P. 3359–3364.Hervoches C.H., Lightfoot P. A variable-temperature powder neutron diffraction study of ferroelectric Bi4Ti3O12 // Chem. Mater. - 1999. - 11. – P. 3359–3364.Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Фазовые состояния в разрезе BiFeO3-Bi4Ti3O12 системы Bi2O3-TiO2-Fe2O3 // Журн. неорган. химии. - 2011. – 56(4). - С. 661-665Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Фазовые состояния в разрезе BiFeO3-Bi4Ti3O12 системы Bi2O3-TiO2-Fe2O3 // Журн. неорган. химии. - 2011. – 56(4). - С. 661-665Ломанова Н.А., Гусаров В.В. О предельной толщине перовскитоподобного блока в фазах Ауривиллиуса в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2011. - 2 (3). - С. 93-101.Ломанова Н.А., Гусаров В.В. О предельной толщине перовскитоподобного блока в фазах Ауривиллиуса в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2011. - 2 (3). - С. 93-101.Lomanova N.A., Semenov V.G., Panchuk V.V., Gusarov V.V. Structural changes in the homologous series of the Aurivillius phases Bin+1Fen-3Ti3O3n+3 // J. Alloys and Compounds. - 2012. – 528. – P.103 –108.Lomanova N.A., Semenov V.G., Panchuk V.V., Gusarov V.V. Structural changes in the homologous series of the Aurivillius phases Bin+1Fen-3Ti3O3n+3 // J. Alloys and Compounds. - 2012. – 528. – P.103 –108.Ломанова Н.А., Семенов В.Г., Панчук В.В., Гусаров В.В. Структурные особенности и устойчивость фаз Ауривиллиуса Bin+1Fen-3Ti3O3n+3 // Докл. Академии Наук. - 2012. - 447 (6).Ломанова Н.А., Семенов В.Г., Панчук В.В., Гусаров В.В. Структурные особенности и устойчивость фаз Ауривиллиуса Bin+1Fen-3Ti3O3n+3 // Докл. Академии Наук. - 2012. - 447 (6).Морозов М.И., Гусаров В.В. Синтез соединений типа Am-1Bi2MmO3m+3 в системе Bi4Ti3O12 – BiFeO3 // Неорган. матер.- 2002. - 38(7). – С. 867-874.Морозов М.И., Гусаров В.В. Синтез соединений типа Am-1Bi2MmO3m+3 в системе Bi4Ti3O12 – BiFeO3 // Неорган. матер.- 2002. - 38(7). – С. 867-874.Олехнович Н.М., Мороз И.И., Пушкарев А.В., Радюш Ю.В., Салак А.Н., Вышатко Н.П., Ferreira V.M. Температурная импеданс-спектроскопия твердых растворов (1−x)Na1/2Bi1/2TiO3−xLaMg1/2Ti1/2O3 // Физика твердого тела. - 2008. – 50(3). – С. 472-478.Олехнович Н.М., Мороз И.И., Пушкарев А.В., Радюш Ю.В., Салак А.Н., Вышатко Н.П., Ferreira V.M. Температурная импеданс-спектроскопия твердых растворов (1−x)Na1/2Bi1/2TiO3−xLaMg1/2Ti1/2O3 // Физика твердого тела. - 2008. – 50(3). – С. 472-478.Srinivas K., Sarah P., Suryanarayana S.V. Impedance spectroscopy study of polycrystalline Bi6Fe2Ti3O18 // Bull. Mater. Sci. – 2003. – 26(2). - P. 247-253.Srinivas K., Sarah P., Suryanarayana S.V. Impedance spectroscopy study of polycrystalline Bi6Fe2Ti3O18 // Bull. Mater. Sci. – 2003. – 26(2). - P. 247-253.Macdonald J.R. Impedance spectroscory. – New York, 1987.Macdonald J.R. Impedance spectroscory. – New York, 1987.Cole K. S., Cole R. H. Dispersion and absorption in dielectrics // J. Chem. Phys. 1941.V. 9. P. 341-351Cole K. S., Cole R. H. Dispersion and absorption in dielectrics // J. Chem. Phys. 1941.V. 9. P. 341-351Амиров А.А., Батдалов А.Б., Каллаев С.Н., Омаров З.М., Вербенко И.А., Разумовская О.Н., Резниченко Л.А., Шилкина Л.А. Особенности тепловых, магнитных и диэлектрических свойств мультиферроиков BiFeO3 и Bi0.95La0.05FeO3 // Физика твердого тела. - 2009. - 51(6). - С. 1123-1126.Амиров А.А., Батдалов А.Б., Каллаев С.Н., Омаров З.М., Вербенко И.А., Разумовская О.Н., Резниченко Л.А., Шилкина Л.А. Особенности тепловых, магнитных и диэлектрических свойств мультиферроиков BiFeO3 и Bi0.95La0.05FeO3 // Физика твердого тела. - 2009. - 51(6). - С. 1123-1126.Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Электрофизические свойства слоистых перовскитоподобных соединений в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Неорган. матер. - 2011. -47(4). - С. 477-482.Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Электрофизические свойства слоистых перовскитоподобных соединений в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Неорган. матер. - 2011. -47(4). - С. 477-482.Wu J., Wang J. Multiferroic behavior and electrical conduction of BiFeO3 thin film deposited on quartz substrate // J. Alloys and Compounds.- 2010. - 507. - L4–L7Wu J., Wang J. Multiferroic behavior and electrical conduction of BiFeO3 thin film deposited on quartz substrate // J. Alloys and Compounds.- 2010. - 507. - L4–L7

The authors declare that there are no conflicts of interest present.