Металлы
Электронный парамагнитный резонанс в нестехиометрическом кобальтите Na$_x$CoO$_2$ и исследование влияния деградационных процессов на свойства системы Na$_x$CoO$_2$
Р. Р. Фатыхов,
Т. П. Гаврилова,
А. Ф. Ягфарова,
Н. М. Лядов,
С. М. Хантимеров,
Н. М. Сулейманов Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского, КазНЦ РАН, Казань, Россия
Аннотация:
Проведены измерения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в нестехиометрическом кобальтите Na
$_x$CoO
$_2$, в интервале концентраций натрия
$x$ = 0.53; 0.58; 0.64; 0.75; 0.76; 0.79, и исследовано влияние деградационных процессов на свойства системы NaxCoO
$_2$. Обнаружен сигнал ЭПР в образце с максимальной концентрацией натрия Na
$_{0.79}$CoO
$_2$. Анализ полученных результатов по ЭПР позволяет сказать, что наблюдаемый резонансный сигнал обусловлен магнитными ионами Co
$^{4+}$, появление которых в исследуемой системе связывается с нестехиометрией по натрию и возможным присутствием антиструктурных дефектов, обусловленных локализацией ионов кобальта в позициях натрия. В области низких температур
$T <$ 50 K наблюдается резкое уменьшение ширины резонансной линии,
$g$-фактора и интегральной интенсивности сигнала ЭПР, что указывает на то, что в образце Na
$_{0.79}$CoO
$_2$ происходит магнитный фазовый переход. Установлено, что после длительного хранения в условиях окружающей среды, сигнал ЭПР в образце Na
$_{0.79}$CoO
$_2$ исчезает. Проведенные структурные и электронно-микроскопические исследования показывают, что в результате длительного хранения образцов наблюдается существенное изменение их фазового состава.
Ключевые слова:
ЭПР, катодные материалы, нестехиометрические системы, магнетизм, фазовые переходы.
Поступила в редакцию: 08.04.2024
Исправленный вариант: 21.05.2024
Принята в печать: 22.05.2024
DOI:
10.61011/FTT.2024.06.58249.81