Impedance spectroscopy of polycrystalline materials based on the Aurivillius phase system Bi4Ti3O12-BiFeO3
Abstract
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.
About the Authors
N. A. Lomanova
Ioffe Physical Technical Institute
Russian Federation
Russian Federation
Lomanova Natalja, researcher
Personal address: Saint-Petersburg, Grazhdansky pr. 92/1, 295
Home phone number: (812)5566462
Work phone number: (812)2927902
V. V. Gusarov
St. Petersburg State Technological Institute (Technical University)
Russian Federation
Russian Federation
Gusarov Victor, Head of the Department of Physical Chemistry, Doctor of Sciences, Professor, Head of Laboratory Ioffe Physical Technical Institute
Personal address: Saint-Petersburg, Frunze str., 23-34.
Home phone number: (812)3714702
Work phone number: (812)3162815
References
1. 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.
2. Scott J. F. Nanoferroelectrics: statics and dynamics // J. Phys.: Condens. Matter. - 2006. - 18. – P. 361-386.
3. Rao C.N.R., Raveau B. Transition Metal Oxides: Structure, Properties and Synthesis of Ceramic Oxides. - New York: Wiley-VCH, 1998. – P.74-75.
4. Исупов В. А. Температуры Кюри слоистых сегнетоэлектриков типа Am-1Bi2MmO3m+3 // Неорган. матер. - 1997. - Т.33. - 9. - С. 1106-1110.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. Shannon R.D., Prewitt C.T. Effective ionic radii in oxides and fluorides //Acta cristallogr. B. - 1969. – 25(6). - P. 928-929.
11. 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.
12. 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.
13. Hervoches C.H., Lightfoot P. A variable-temperature powder neutron diffraction study of ferroelectric Bi4Ti3O12 // Chem. Mater. - 1999. - 11. – P. 3359–3364.
14. Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Фазовые состояния в разрезе BiFeO3-Bi4Ti3O12 системы Bi2O3-TiO2-Fe2O3 // Журн. неорган. химии. - 2011. – 56(4). - С. 661-665
15. 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.
16. 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.
17. 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).
18. Морозов М.И., Гусаров В.В. Синтез соединений типа Am-1Bi2MmO3m+3 в системе Bi4Ti3O12 – BiFeO3 // Неорган. матер.- 2002. - 38(7). – С. 867-874.
19. 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.
20. Srinivas K., Sarah P., Suryanarayana S.V. Impedance spectroscopy study of polycrystalline Bi6Fe2Ti3O18 // Bull. Mater. Sci. – 2003. – 26(2). - P. 247-253.
21. Macdonald J.R. Impedance spectroscory. – New York, 1987.
22. Cole K. S., Cole R. H. Dispersion and absorption in dielectrics // J. Chem. Phys. 1941.V. 9. P. 341-351
23. 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.
24. Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Электрофизические свойства слоистых перовскитоподобных соединений в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Неорган. матер. - 2011. -47(4). - С. 477-482.
25. Wu J., Wang J. Multiferroic behavior and electrical conduction of BiFeO3 thin film deposited on quartz substrate // J. Alloys and Compounds.- 2010. - 507. - L4–L7
Review
For citations:
Lomanova N.A., Gusarov V.V. Impedance spectroscopy of polycrystalline materials based on the Aurivillius phase system Bi4Ti3O12-BiFeO3. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2012;3(6):112-122. (In Russ.)
Views:
7
Email this article 