СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА СИСТЕМЫ YCuxMn1−xO3 ПОСЛЕ МЕХАНОАКТИВАЦИИ


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Синтезированы твердые растворы системы YCuxMn1−xO3 при x = 0,00; 0,05; 0,10; 0,15 с применением предварительной механоактивации. Проведены исследования структуры и микроструктуры полученных образцов. Частично изучены температурные изменения проводимости изготовленных объектов. На основе рентгеноструктурного анализа установлено, что механоактивация практически полностью исключает образование гексагональной фазы при добавлении Cu. При этом формируется перовскитная фаза. В составе без меди гексагональная фаза образуется, однако ее количество сопоставимо с орторомбической неперовскитной фазой. Присутствие последней отмечается во всем интервале исследования. Изучение микроструктуры показало наличие обрастаний зерен субмикронными кристаллитами. В отличие от чистого YMnO3, в составах, допированных медью, зерна с обрастанием и без него имеют примерно одинаковый диапазон размеров. Как и в случае применения метода обычной керамической технологии, синтез с предварительной механоактивацией проходит с присутствием жидких фаз. На фотографиях микроструктуры всех образцов с x > 0 отчетливо видны локальные межзеренные спайки. Исследование удельного электрического сопротивления ρ при Т = 300–700 К выявило аномалию, которая смещается в низкотемпературную область с увеличением концентрации меди. Предположительно, данная аномалия связана со структурными перестройками, предшествующими высокотемпературному фазовому переходу. В гексагональном состоянии YMnO3 она заключается в наклоне и повороте кислородных бипирамид, а в орторомбическом – в орбитальном упорядочении и повороте кислородных октаэдров. Результаты исследований будут полезны при изучении твердых растворов, изготовленных с применением механоактивации.

Об авторах

А. В Назаренко

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук

Email: avnazarenko1@gmail.com
Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону

А. Г Рудская

Южный федеральный университет

Российская Федерация, 344006, Ростов-на-Дону

А. В Павленко

Федеральный исследовательский центр Южный научный центр Российской академии наук; Южный федеральный университет

Российская Федерация, 344006, г. Ростов-на-Дону; Российская Федерация, 344006, Ростов-на-Дону

Д. И Рудский

Южный федеральный университет

Российская Федерация, 344006, Ростов-на-Дону

К. Г Абдулвахидов

Южный федеральный университет

Российская Федерация, 344006, Ростов-на-Дону

Список литературы

  1. Lonkai Th., Tomuta D.G., Amann U., Ihringer J., Hendrikx R.W.A., Többens D.M., Mydosh J.A. 2004. Development of the hightemperature phase of hexagonal manganites. Physical Review B. 69(13): 134108. doi: 10.1103/PhysRevB.69.134108
  2. Huang Z.J., Cao Y., Sun Y.Y., Xue Y.Y., Chu C.W. 1997. Coupling between the ferroelectric and antiferromagnetic orders in YMnO3. Physical Review B. 56(5): 2623. doi: 10.1103/PhysRevB.56.2623
  3. Alonso J.A., Martínez-Lope M.J., Casais M.T., Fernández-Díaz M.T. 2000. Evolution of the Jahn-Teller Distortion of MnO6 Octahedra in RMnO3 Perovskites (R = Pr, Nd, Dy, Tb, Ho, Er, Y): A Neutron Diffraction Study. Inorganic Chemistry. 39(5): 917–923. doi: 10.1021/ic990921e
  4. Gupta H.C., Ashdhir P. 1999. Lattice dynamics of orthorhombic perovskite YMnO3. Physica B: Condensed Matter. 262(1–2): 1–4. doi: 10.1016/S0921-4526(98)00661-9
  5. Nazarenko A.V., Abdulvakhidov K.G., Pavlenko A.V. 2019. [The effect of small copper doping on the structure and dielectric properties of YMnO3 multiferroics]. Nauka Yuga Rossii. 15(4): 12–17. (In Russian). doi: 10.7868/S25001640190402
  6. Tret’yakov Yu.D. 1974. Khimiya nestekhiometricheskikh okislov. [Chemistry of nonstoichiometric oxides]. Moscow, Moscow State University: 364 p. (In Russian).
  7. Sadykov H.A., Verbenko I.A., Reznichenko L.A., Abubakarov A.G., Shilkina L.A. 2013. [Features of synthesis and sintering of environmentally friendly materials involving copper and sodium niobates]. Ekologiya promyshlennogo proizvodstva. 2(82): 44–49. (In Russian).
  8. Reznichenko L.A., Razumovskaya O.N., Shilkina L.A., Aleshin V.A. 1996. [Liquid phase in alkali metal niobates]. In: Materialy 7-go Mezhdunarodnogo seminara po fizike segnetoelektrikovpoluprovodnikov. № 6. [Materials of the 7th International Seminar on Physics of Ferroelectric Semiconductors. No. 6]. Rostov-on-Don, Kniga: 149–151. (In Russian).
  9. Tomczyk M., Vilarinho P.M., Moreira A., Almeida A. 2011. High temperature dielectric properties of YMnO3 ceramics. Journal of Applied Physics. 110(6): 064116. doi: 10.1063/1.3629996
  10. Fennie C.J., Rabe K.M. 2005. Ferroelectric transition in YMnO3 from first principles. Physical Review B. 72: 100103. doi: 10.1103/PhysRevB.72.100103

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Издательство «Наука», 2020