Ионная проводимость кристаллов Ba$_{1-x}$Gd$_{x}$F$_{2+x}$ при высоких температурах

В области температур 470$-$1145 K исследована ионная проводимость $\sigma$ трех составов нестехиометрической кристаллической фазы Ba$_{1-x}$Gd$_{x}$F$_{2+x}$: неупорядоченного твердого раствора со структурой флюорита ($x = 0.25$) и двух твердых растворов с тригональными искажениями флюоритовой структуры ($x=0.40\div 0.41$). Обнаружено, что значения ионной проводимости уменьшаются в исследуемых твердых растворах по мере роста степени упорядочения в редкоземельной подрешетке: $\sigma(x=0.25)>\sigma (x=0.40\div 0.41)$. Величины энтальпии активации миграции подвижных дефектов равны 0.77 и 0.9$-$1.0 эВ для кристаллов Ba$_{0.75}$Gd$_{0.25}$F$_{2.25}$ при 470$-$870 K и Ba$_{1-x}$Gd$_{x}$F$_{2+x}$ ($x = 0.40 \div 0.41$) при 800$-$1145 K соответственно. Выше 870 K наблюдается резкое изменение хода кривой $\sigma(T)$ для кристалла Ba$_{0.75}$Gd$_{0.25}$F$_{2.25}$, связанное с проявлением диффузного фазового перехода в суперионное состояние ($\sigma\sim 10^{-1}$ Ом$^{-1}$см$^{-1}$). В суперионном состоянии твердого раствора Ba$_{0.75}$Gd$_{0.25}$F$_{2.25}$ (при 1030$-$1145 K) проведенные оценки подвижности и энтальпии активации миграции носителей тока составляют $10^{-4}{-}10^{-3}$ см$^{2}$/ В $\cdot$ с и $\sim 0.4$ эВ соответственно.