Електрофізичні властивості BaNd2–xSmxIn2O7 з шаруватою перовськітоподібною структурою
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.03.060Ключові слова:
сполуки типу Аn+1BnO3n+1, шарувата перовськітоподібна структура, кераміка, імпеданс, електропровідністьАнотація
Методом імпедансної спектроскопії досліджено електрофізичні властивості керамічних зразків твердих розчинів BaNd2−xSmxIn2O7 (х = 0, 0,5, 1,0, 1,5 та 1,8) з двошаровою перовськітоподібною структурою. Для моделювання спектра імпедансу застосовано метод еквівалентних схем, представлених радіотехнічними елементами, який дає можливість виділити властивості мікрокристалічних зерен кераміки, тобто власне досліджуваної речовини, без впливу міжкристалічних та електродних ефектів. Визначено і проаналізовано залежності комплексного імпедансу Z(ν) кераміки BaNd2−xSmxIn2O7 від частоти (ν = 1 ÷ 10 Гц) зондувального синусоїдального електричного сигналу та температури (300—800 К). Вивчено температурну залежність електропровідності на постійному струмі і встановлено енергію активації електропровідності зерен кераміки BaNd2–xSmxIn2O7. Аналіз взаємозв’язків склад—будова—властивості BaNd2−xSmxIn2O7 виявив істотний вплив розмірів і деформованості міжблокового простору на параметри електропровідності цієї кераміки.
Завантаження
Посилання
Schaak, R. E. & Mallouk, T. E. (2002). Perovskites by design: a toolbox of solid-state reactions. Chem. Mater., 14, No. 4, pp. 1455-1471. https://doi.org/10.1021/cm010689m
Ding, P., Li, W., Zhao, H., Wu, C., Zhao, L., Dong, B. & Wang, S. (2021). Review on Ruddlesden—Popper perovskites as cathode for solid oxide fuel cells. J. Phys. Mater., 4, No. 2, 022002. https://doi.org/10.1088/2515- 7639/abe392
Xiao, H., Liu, P., Wang, W., Ran, R., Zhou, W. & Shao, Z. (2020). Ruddlesden—Popper perovskite oxides for photocatalysis-based water splitting and wastewater treatment. Energy Fuels, 34, No. 8, pp. 9208-9221. https:// doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c02301
Nirala, G., Yadav, D. & Upadhyay, S. (2020). Ruddlesden—Popper phase A2BO4 oxides: Recent studes on structure, electrical, dielectric and optical properties. J. Adv. Ceram., 9, No. 2, pp. 129-148. https://doi.org/10.1007/s40145-020-0365-x
Kato, S., Ogasawara, M., Sugai, M. & Nakata, S. (2002). Synthesis and oxide ion conductivity of new layered perovskite La1−xSr1+xInO4−d. Solid State Ion., 149, No. 1-2, pp. 53-57. https://doi.org/10.1016/S0167- 2738(02)00138-8
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Markiv, V. Ya., Slobodyanik, M. S., Krayevska, Ya. А. & Yaschuk, V. P. (2010). Synthesis and crystal structure of BaLn2In2O7. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 1, pp. 148-154 (in Ukrainian).
Titov, Y. A., Belyavina, N. N., Slobodyanik, M. S., Nakonechna, O. I., Strutynska, N. Yu. & Kuzmin, R. N. (2022).
Sr substitution impact on the crystal structure and electrophysical properties of the phases on the base of BaNd2In2O7. Chem. Pap., 76, No. 11, pp. 6931-6939. https://doi.org/10.1007/s11696-022-02380-0
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Nakonechna, O. I., Strutynska, N. Yu. & Chumak, V. V.
(2022). Isovalent substitution impact on the structure of two-slab BaNd2−xSmxIn2O7 indates. Phys. Chem. Solid State, 23, No. 4, pp. 801-808. https://doi.org/10.15330/pcss.23.4.801-808
Barsoukov, E. & Macdonald, J. R. (Eds.). (2005). Impedance spectroscopy: theory, experiment, and applications. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons.
Boukamp, B. A. (1986). A nonlinear least squares fit procedure for analysis of immittance data of electrochemical systems. Solid State Ion., 20, No. 1, pp. 31-44. https://doi.org/10.1016/0167-2738(86)90031-7
Sinclair, D. C. (1995). Characterization of electro-materials using ac impedance spectroscopy. Bol. Soc. Esp. Cerám. Vidrio, 34, No. 2, pp. 55-65.
Sinclair, D. C. & West, A. R. (1986). Electrical properties of a LiTaO3 single crystal. Phys. Rev. B. Condens. Matter., 39, No. 18, pp. 13486-13492. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.39.13486
Mančić, D., Paunović, V., Vijatović, M., Stojanović, B. & Živković, Lj. (2008). Electrical characterization and impedance response of lanthanum doped barium titanate ceramics. Sci. Sinter., 40, No. 3, pp. 283-294. https://doi.org/10.2298/SOS0803283M
West, A. R. (1984). Solid state chemistry and its applications. Hoboken: John Wiley & Sons.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
