ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Вольфрамат и молибдат висмута Bi2WO6 и Bi2MoO6 относятся к обширному семейству висмутсодержащих соединений со слоистой перовскитоподобной структурой, фазам Ауривиллиуса. Указанные соединения перспективны с точки зрения их практического использования в различных областях науки и техники, в частности, в качестве диэлектриков, пьезоэлектриков, высокочастотных модуляторов, детекторов инфракрасного излучения, твердых электролитов, газоразделительных мембран, запоминающих устройств, в катализе. Вольфрамат висмута Bi2WO6 помимо достаточно высокой проводимости по кислороду отличается крайне высокими пьезоэлектрическими коэффициентами. Несмотря на то, что это соединение плавится конгруэнтно и может быть выращено расплавным методом, например методом Чохральского, получить его крупные монокристаллы невозможно вследствие реконструктивного фазового перехода сопровождающегося при охлаждении разрушением монокристаллов. Монокристаллы Bi2MoO6 в настоящее время не удается получить в низкотемпературной сегнетоэлектрической фазе, поскольку реконструктивный фазовый переход в этом соединении является необратимым и происходит при достаточно низкой температуре 600 - 670 С. Решить проблему получения монокристаллов Bi2WO6 и Bi2MoO6 представляется возможным, если найти способ подавления реконструктивного фазового перехода. Целями настоящего проекта являются поиск замещений, подавляющих реконструктивный фазовый переход, и получение объемных монокристаллов в сегнетоэлектрической фазе, не разрушающихся при нагреве и охлаждении в интервале температур от комнатной до точки плавления.
Методом твердофазного синтеза получены серии поликристаллических образцов твердых растворов Bi2W1-xMoxO6, Bi2W1-xMexO6-y и Bi2Mo1-xMexO6-y (Me = Nb, Ta, Sb) со структурой Ауривиллиуса. Методом спонтанной кристаллизации из раствора в расплаве были выращены монокристаллы вольфрамата висмута Bi2WO6, беспримесные, а также допированные сурьмой и ниобием. Показано, что в системе Bi2W1-xMoxO6 образуется непрерывный ряд твердых растворов. Твердые растворы в системе Bi2W1-xMexO6-y имеют максимальную концентрацию примеси x = 0.05 для Me = Sb, x = 0.1 для Me = Nb и x = 0.15 для Me = Ta. Твердые растворы в системах Bi2Mo1-xMexO6-y (Me = Nb, Ta, Sb) с ромбической структурой Ауривиллиуса были получены при концентрациях 0 < x < 0.05 (Me = Sb), 0 < x < 0.15 (Me = Ta) 0 < x < 0.5 (Me = Nb). Cложный полиморфизм и свойства синтезированных в ходе проекта соединений были исследованы методами дифференциальной сканирующей калориметрии, высокотемпературной рентгеновской дифракции и электрофизическими методами. Показано, что при замещении вольфрама и молибдена ниобием реконструктивный фазовый переход из ромбической фазы со структурой Ауривиллиуса в высокотемпературную моноклинную фазу при определенном содержании примеси (Bi2W0.9Nb0.1O6-y, Bi2Mo0.6Nb0.4O6-y и Bi2Mo0.5Nb0.5O6-y) не проявляется вплоть до температуры плавления. В образцах с замещением вольфрама танталом и сурьмой, в отличие от беспримесного Bi2WO6, реконструктивный переход не проходит полностью, в области температур 900 - 1000ºС при длительном обжиге образуется смесь ромбической и моноклинной фаз. Замещение вольфрама ниобием и танталом способствует также значительному понижению температуры сегнетоэлектрического перехода и расширению температурного интервала существования неполярной ромбической фазы g''-Bi2WO6, что дает возможность более полного ее изучения. Гетеровалентное замещение W6+ и Mo6+ на Nb5+, Ta5+ и Sb5+ приводит к увеличению количества вакансий в кислородной подрешетке структуры и, как следствие, к повышению электропроводности. Показано, что повышение концентрации указанных примесей в случае твердых растворов Bi2W1-xMexO6-y (Me = Nb, Ta, Sb) действительно приводит сначала к возрастанию электропроводности твердых растворов, а затем к некоторому ее понижению. Максимальная электропроводность наблюдалась при концентрациях x = 0.05 для Me = Nb (0.08 См/см при 800 ºС), x = 0.10 для Me = Ta (0.07 См/см при 800 ºС) и x = 0.04 для Me = Sb (0.02 См/см при 800 ºС), что на 1-2 порядка выше электропроводности беспримесного Bi2WO6, и превышает электропроводность стабилизированного ZrO2. Существенное повышение электропроводности, на порядок по сравнению с беспримесным Bi2MoO6, наблюдается также и в твердых растворах Bi2Mo1–xNbxO6-y. В твердых растворах Bi2W1-xMoxO6 электропроводность образцов плавно увеличивается при увеличении содержании W. Проведены структурные исследования монокристаллов Bi1.91Na0.09W0.97V0.03O6, Bi1.9Na0.10W0.87V0.10Sb0.03O6, Bi1.83Na0.17W0.74V0.22Sb0.04O6.
ИК РАН | Соисполнитель |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Полиморфизм и выращивание монокристаллов со структурой Bi2WO6 и Bi2MoO6 |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Полиморфизм и выращивание монокристаллов со структурой Bi2WO6 и Bi2MoO6 |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Полиморфизм и выращивание монокристаллов со структурой Bi2WO6 и Bi2MoO6 |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".