Импедансная спектроскопия поликристаллических материалов на основе фаз Ауривиллиуса системы Bi4Ti3O12-BiFeO3
Аннотация
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.
Ключевые слова
оксиды,
фазы Ауривиллиуса,
наноразмерные перовскитоподобные слои,
электрические свойства,
импедансная спектроскопия
При поддержке: Работа 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).
Об авторах
Н. А. Ломанова
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Россия
Россия
Ломанова Наталья Александровна, научный сотрудник
Домашний адрес: Санкт-Петербург, Гражданский пр., д.92/1, кв. 295
Домашний телефон: (812)5566462
Рабочий телефон: (812)2927902
В. В. Гусаров
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Россия
Россия
Гусаров Виктор Владимирович, доктор наук, профессор, зав. лабораторией новых неорганических материалов Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН
Домашний адрес: Санкт-Петербург, ул. Фрунзе, д. 23, кв. 34
Домашний телефон: (812)3714702
Рабочий телефон: (812)3162815
Список литературы
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
Рецензия
Для цитирования:
Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Импедансная спектроскопия поликристаллических материалов на основе фаз Ауривиллиуса системы Bi4Ti3O12-BiFeO3. Наносистемы: физика, химия, математика. 2012;3(6):112-122.
For citation:
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.)
Просмотров:
9
Послать статью по эл. почте 