Електрофізичні властивості A3 IILaNb3O12 (AII = Sr, Ba) з шаруватою перовськітоподібною структурою
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.04.053Ключові слова:
сполуки типу Аn 1BnO3n 1, шарувата перовськітоподібна структура, кераміка, імпеданс, електропровідність, діелектрична проникністьАнотація
Термообробкою шихти спільно осаджених гідроксикарбонатів синтезовані високостехіометричні полікристалічні зразки катіондефіцитних ніобатів A3IILaNb3O12(AII = Sr, Ba) з тришаровою перовськітоподібною структурою. Методом імпедансної спектроскопії досліджені електрофізичні властивості виготовлених з них керамічних зразків. Для моделювання спектра імпедансу застосовано метод еквівалентних схем, представлених радіотехнічними елементами, який дає змогу виділити у чистому вигляді властивості мікрокристалічних зерен кераміки, тобто власне досліджуваної речовини, без впливу міжкристалічних та електродних ефектів. Встановлені та проаналізовані залежності комплексного імпедансу Z(v) цих сполук від частоти (0,1—106 Гц) зондуючого синусоїдального електричного сигналу та температури (300—700 К). Досліджені температурна залежність електропровідності на постійному струмі, температурні та частотні залежності дійсної компоненти діелектричної проникності ε', а також визначена енергія активації електропровідності зерен кераміки A3IILaNb3O12(AII = Sr, Ba). Встановлена можливість використання синтезованих матеріалів для виготовлення високочутливих і стійких до агресивних умов експлуатації тер місторів із суто нелінійною характеристикою та широким інтервалом робочої температури.
Завантаження
Посилання
Sebastian, M. T. (2008). Dielectric materials for wireless communication. Oxford: Elsevier.
Lichtenberg, F., Herrnberger, A., Wiedenmann, K. (2008). Synthesis, structural, magnetic and transport properties of layered perovskite-related titanates, niobates and tantalates of the type AnBnO3n+2, A'Ak–1BkO3k+1 and AmBm–1O3m. Prog. Solid State Chem., 36, No. 4, pp. 253-387. https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2008.10.001
Fang, L., Zhang, H., Yu, Q., Su, H., Wu, B. & Cui, X. (2009). Sr3LaNb3O12: A new low loss and temperature stable A4B3O12-type microwave dielectric ceramic. J. Am. Ceram. Soc., 92, No. 2, pp. 556-558. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02917.x
Fang, L., Li, C., Peng, X., Hu, C. & Wu, B. (2010). Two novel A4B3O12-type microwave ceramics with high-Q and nea-zero f. J. Mater. Res., 25, No. 7, pp. 1239-1242. ttps://doi.org/10.1557JMR.2010.0178
Hu, C., Fang, L., Su, H., Liu, L. & Wu, B. (2009). Effects of Sr substitution on microwave dielectric properties of Ba3LaNb3O12 ceramics. J. Alloys Compd., 487, No. 1-2, pp. 504-506. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.07.175
Rawal, R., Feteira, A. M., Hyatt, N. C., Sinclair, D. C., Sarma, K. & Alford, N. McN. (2006). Microwave dielectric properties of hexagonal 12R–Ba3LaNb3O12 ceramics. J. Am. Ceram. Soc., 89, No. 1, pp. 332-335. https://doi.org/10.1111/j.1551-2916.2005.00664.x
Rawal, R., McQueen, A. J., Gillie, L. J., Hyatt, N. C., McCabe, E. E., Samara, K., Alford, N. McN., Feteira, A., Reaney, I. M. & Sinclair, D. C. (2009). Influence of octahedral tilting on the microwave dielectric properties of A3LaNb3O12 hexagonal perovskites (A = Ba, Sr). Appl. Phys. Lett., 94, 192904. https://doi.org/10.1063/1.3129867
Antonov, V. А., Arsenev, P. А., Bagdasarov, H. S., Evdokimov, А. А., Kopylova, Е. K. & Tadgi-Ashlaev, H. G. (1986). Synthesis and some properties of single crystals Ba3LaNb3O12. Inorg. Mater., 22, No. 3, pp. 466-470 (in Russian).
Tabacaru, C., Aguadero, A., Sanz, J., Chinelatto, A. L., Thursfield, A., Pérez-Coll, D., Metcalfe, I. S., Fernandez-Díaz, M. T. & Mather, G. C. (2013). Protonic and electronic defects in the 12R-type hexagonal perovskite Sr3LaNb3O12. Solid State Ionics, 253, pp. 239-246. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2013.10.031
Chinelatto, A. L., Boulahya, K., Pérez-Coll, D., Amador, U., Tabacaru, C., Nicholls, S., Hoelzel, M., Sinclair, D. C., Mather, G. C. (2015). Synthesis of a 12R-type hexagonal perovskite solid solution Sr3NdNb3–xTixO12−δand the influence of acceptor doping on electrical properties. Dalton Trans., 44, No. 16, pp. 7643-7653. https://doi.org/10.1039/C5DT00170F
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Markiv, V. Ya., Slobodyanik, M. S. & Polubinskii, V. V. (2012). Crystal structure of Sr3LaNb3O12. Dopov. Naс. akad. nauk Ukr., No. 8, pp. 102-108 (in Ukrainian).
Titov, Y. A., Slobodyanik, N. S., Polubinskii, V. V. & Chumak, V. V. (2012). Mechanisms for the formation of layered A4B3O12 compounds from coprecipitated hydroxocarbonate and hydroxide systems. Theor. Exp. Chem., 47, No. 6, pp. 394-398. https://doi.org/10.1007/s11237-012-9233-2
Barsoukov, E. & Macdonald, J.R. (Eds.). (2005). Impedance spectroscopy: theory, experiment, and applications. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
Boukamp, B. A. (1986). A Nonlinear Least Squares Fit procedure for analysis of immittance data of electrochemical systems. Solid State Ionics, 20, No. 1, pp. 31-44. https://doi.org/10.1016/0167-2738(86)90031-7
V’yunov, O. I., Kovalenko, L. L. & Belous, A. G. (2003). The effect of isovalent substitution and dopants of 3d-metals on the properties of ferroelectrics-semiconductors. Condens. Matter Phys., 6, No. 2, pp. 213-220. https://doi.org/10.5488/CMP.6.2.213
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Доповіді Національної академії наук України

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.