RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Физика твердого тела // Архив

Физика твердого тела, 2021, том 63, выпуск 10, страницы 1485–1495 (Mi ftt7982)

Эта публикация цитируется в 6 статьях

Диэлектрики

Кристаллофизическая модель ионного переноса в монокристаллах супериоников Ba$_{1-x}$La$_{x}$F$_{2+x}$ и Ca$_{1-x}$Y$_{x}$F$_{2+x}$

Н. И. Сорокин, Д. Н. Каримов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия

Аннотация: Hа основании электрофизических и структурных данных предложена кристаллофизическая модель ионного переноса в суперионных проводниках Ba$_{1-x}$La$_{x}$F$_{2+x}$ и Ca$_{1-x}$Y$_{x}$F$_{2+x}$ (пр. гр. $Fm\bar3m$), в которой носителями заряда являются подвижные междоузельные ионы F$_{mob}^-$, образующиеся в результате гетеровалентных замещений флюоритовых фрагментов [$M_{14}$F$_{64}$] ($M$ = Ca, Ba) на структурные кластеры [$M_8R_6$F$_{69}$] ($R$=La,Y). Монокристаллы твердых растворов Ca$_{1-x}$Y$_{x}$F$_{2+x}$ (0.02 $\le x\le$ 0.16) и Ba$_{1-x}$La$_{x}$F$_{2+x}$ ($x=0.31$) получены направленной кристаллизацией расплава. Сравниваются подвижности ионных носителей в изоструктурных супериониках Ba$_{0.69}$La$_{0.31}$F$_{2.31}$, Ca$_{0.84}$Y$_{0.16}$F$_{2.16}$, Pb$_{0.67}$Cd$_{0.33}$F$_{2}$ и Pb$_{0.9}$Sc$_{0.1}$F$_{2.1}$. Кристаллы Ba$_{1-x}$La$_{x}$F$_{2+x}$ и Ca$_{1-x}$Y$_{x}$F$_{2+x}$ с улучшенными кондуктометрическими и механическими характеристиками являются перспективными для замены традиционного электролита CaF$_{2}$ в гальванических ячейках для термодинамических исследований химических веществ.

Ключевые слова: неорганические фториды, суперионная проводимость, рост кристаллов, структура флюорита, дефекты, носители заряда, частота прыжков ионов.

Поступила в редакцию: 23.04.2021
Исправленный вариант: 21.06.2021
Принята в печать: 22.06.2021

DOI: 10.21883/FTT.2021.10.51477.096


 Англоязычная версия: Physics of the Solid State, 2021, 63:12, 1821–1832

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024