Подвижность носителей заряда в монокристалле и нанокерамике суперионного проводника Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$F$_{2}$ ($x$ = 0.2)

Предложена кристаллофизическая модель ионного переноса в суперионном проводнике Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$F$_{2}$ со структурой флюорита (CaF$_{2}$). Проанализирована концентрационная зависимость ионной проводимости для моно-, поли- и нанокристаллов Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$F$_{2}$. Максимальной проводимостью обладает монокристаллическая форма суперионного проводника. На основании структурных и электрофизических данных рассчитаны подвижность и концентрация анионных носителей заряда в монокристалле и нанокерамике Pb$_{1-x}$Sn$_{x}$F$_{2}$ ($x$ = 0.2). Подвижность носителей $\mu_{\operatorname{mob}}$ = 2.5 $\cdot$ 10$^{-6}$ cm$^{2}$/sV (при 293 K) в монокристалле выше в 7 раз, чем в нанокерамике. Концентрация носителей составляет $n_{\operatorname{mob}}$ = 1.7 $\cdot$ 10$^{21}$ и 3.6 $\cdot$ 10$^{21}$ cm$^{3}$ (4.5 и 9.5% от общего числа анионов) для монокристалла и нанокерамики соответственно. Сравнение изоструктурных монокристаллов Pb$_{0.8}$Sn$_{0.2}$F$_{2}$, Pb$_{0.67}$Cd$_{0.33}$F$_{2}$ и Pb$_{0.9}$Sc$_{0.1}$F$_{2.1}$ показывает, что анионные носители обладают максимальной подвижностью в твердом растворе на основе $\beta$-PbF$_{2}$ и SnF$_{2}$.