Thermal Conductivity of Single Crystals of Na0.4(Y1 – xNdx)0.6F2.2 Solid Solutions

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The thermal conductivity k of a series of single crystals of Na0.4(Y1 – xNdx)0.6F2.2 (x = 0–0.5) solid solutions has been measured in the range 50–300 K by an absolute steady-state axial heat flow technique. The temperature behavior of thermal conductivity for all of the crystals is characteristic of disordered materials. The room-temperature thermal conductivity of the solid solutions is low: k = 1.1–1.4 W/(m K).

About the authors

P. A. Popov

Petrovskii State University

Email: neorganmat@igic.ras.ru
241036, Bryansk, Russia

A. A. Zentsova

Petrovskii State University

Email: neorganmat@igic.ras.ru
241036, Bryansk, Russia

A. A. Krugovykh

Petrovskii State University

Email: neorganmat@igic.ras.ru
241036, Bryansk, Russia

P. P. Fedorov

Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: neorganmat@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Федоров П.П. Системы из фторидов щелочных и редкоземельных элементов // Журн. неорган. химии. 1999. Т. 44. № 11. С. 1792–1818.
  2. Багдасаров Х.С., Каминский А.А., Соболев Б.П. Оптический квантовый генератор на основе кубических кристаллов 5NaF⋅9YF3-Nd3+ // Кристаллография. 1968. Т. 13. № 5. С. 900–901.
  3. Заморянская М.В., Петрова М.А., Семенова Т.С. Исследование состава и катодолюминесценции кристаллов некоторых двойных фторидов. активированных редкоземельными ионами // Неорган. материалы 1998. Т. 34. № 6. С. 752–757.
  4. Иванова С.Э., Ткачук А.М., Жубер А.М., Гийо М.-Ф., Ги С. Спектроскопическое исследование активированных неодимом кристаллов двойного фторида натрия-иттрия Na0.4Y0.6F2.2-Nd3+ // Оптика и спектроскопия. 2000. Т. 89. № 4. С. 587–600.
  5. Karimov D.N., Kirm M., Makhov V.N., Ouvarova T.V., Vielhauer S., Zimmer G. VUV Spectroscopy of a New Fluoride System NaF-(Er,Y)F3 // Opt. Mater. 2001. V. 16. P. 437–444.
  6. Blistanov A.A., Chernov S.P., Karimov D.N., Ouvarova T.V. Peculiarities of the Growth of Disordered Na, R-Fluorite (R = Y, Ce-Lu) Single Crystals // J. Cryst. Growth. 2002. V. 237–239. P. 899–9003.
  7. Yang Qiao, Xiong Zhou, Haiping Xia, Jianxu Hu, Jianli Zhang, Baojiu Chen. Enhanced 2.0 μm Emission and Lowered up-Conversion Emission in Ce3+/Yb3+/Ho3+ Tri-Doped Na5Y9F32 Single Crystals // Opt. Laser Technol. 2019. V. 120. P. 105695.
  8. Furuya Y., Tanaka H., Fukuda K., Kawaguchi N., Yoko-ta Y., Yanagida T., Chani V., Yoshikawa A. Growth and Luminescence Properties of Eu-Doped (Na0.425 – xLu0.575 + x)F2.15 + 2x Single Crystals // J. Cryst. Growth. 2011. V. 318. P. 549–552.
  9. Боигас Х., Йума Ж., Техада Х., Кривандина Е.А., Соболев Б.П. Магнитная восприимчивость натрий-редкоземельных флюоритов Na0.5-xR0.5+xF2+2x и упорядоченных фаз // Кристаллография. 2001. Т. 46. № 3. С. 534–539.
  10. Pontonnier L., Patrat G., Aleonard S., Capponi J.J., Brunel M., de Bergevin F. An Approach to the Local Arrangement of the Fluorine Atoms in the Anionic Conductors with the Fluorite Structure // Solid State Ionics. 1983. V. 9, 10. P. 549–554.
  11. Сорокин Н.И., Быстрова А.А., Кривандина Е.А., Федоров П.П., Соболев Б.П. Анионная проводимость монокристаллов Na0.5–x(R,R*)0.5+xF2+2x (R,R* = РЗЭ) с дефектной структурой типа флюорита // Кристаллография. 1999. Т. 44. № 1. С. 128–132.
  12. Сорокин Н.И., Каримов Д.Н., Волчков И.С., Григорьев Ю.В., Соболев Б.П. Фтор-ионная проводимость кристаллов суперионного проводника Na0.37Tb0.63F2.26 // Кристаллография. 2019. Т. 64. № 4. С. 601–605.
  13. Федоров П.П. Морфологическая устойчивость фронта кристаллизации бинарных твердых растворов вблизи точек минимумов и максимумов на кривых ликвидуса // Неорган. материалы. 2001. Т. 37. № 1. С. 95–103.
  14. Kuznetsov S.V., Fedorov P.P. Morphological Stability of Solid-Liquid Interface during Melt Crystallization of Solid Solutions M1–xRxF2+x // Inorg. Mater. 2008. V. 44. № 13. P. 1434–1458 (Supplement). https://doi.org/10.1134/S0020168508130037
  15. Федоров П.П., Соболев Б.П., Белов С.Ф. Изучение диаграммы плавкости системы NaF–YF3 и разреза Na0.4Y0.6F2.2–YOF // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1979. Т. 15. № 5. С. 816–819.
  16. Федоров П.П., Александров В.Б., Бондарева О.С., Бучинская И.И., Вальковский М.Д., Соболев Б.П. Концентрационные зависимости параметров элементарных ячеек нестехиометрических флюоритовых фаз Na0.5–xR0.5+xF2+2x (R – редкоземельные элементы) // Кристаллография. 2001. Т. 46. № 2. С. 280–286.
  17. Thoma R.E., Hebert G.M., Insley H., Weaver C.F. The Equilibria in the System Sodium Fluoride-Yttrium Fluoride // Inorg. Chem. 1963. V. 2. P. 1005–1012.
  18. Thoma R.E. The Sodium Fluoride-Lanthanide Trifluoride Systems // Inorg. Chem. 1966. V. 5. P. 1222–1229.
  19. Ясюкевич А.С., Мандрик А.В., Кулешов Н.В., Гордеев Е.Ю., Кораблева С.Л., Наумов А.К., Семашко В.В., Попов П.А. Выращивание и спектрально-кинетические характеристики кристаллов Yb3+:Na4Y6F2.2 и Yb3+:LiLuF4 // Журн. прикл. Спектроскопии. 2007. Т. 74. № 6. С. 761–766.
  20. Попов П.А., Федоров П.П., Семашко В.В., Кораблева С.Л., Марисов М.А., Гордеев Е.Ю., Рейтеров В.М., Осико В.В. Теплопроводность кристаллов флюоритоподобных фаз в системах MF–RF3, где M – Li, Na, K; R = РЗЭ // Докл. РАН. 2009. Т. 426. № 1. С. 32–35.
  21. Журова Е.А., Максимов Б.А., Хал С., Вильсон С.С., Соболев Б.П., Симонов В.И. Особенности дефектной структуры кристаллов Na0.39Y0.61F2.22 // Кристаллография. 1997. Т. 42. № 2. С. 277–282.
  22. Fedorov P.P., Osiko V.V. Crystal Growth of Fluorides // Bulk Crystal Growth of Electronic, Optical and Optoelectronic Materials / Ed. Capper P. Wiley Series in Materials for Electronic and Optoelectronic Applications. Chichester: Wiley, 2005. P. 339–356.
  23. Popov P.A., Sidorov A.A., Kul’chenkov E.A., Anishchenko A.M., Avetisov I.Sh., Sorokin N.I., Fedorov P.P. Thermal Conductivity and Expansion of PbF2 Single Crystal // Ionics. 2017. V. 23. № 1. P. 233–239. https://doi.org/101007/s11581-016-1802-2
  24. Попов П.А., Дукельский К.В., Миронов И.А., Смирнов А.Н., Смолянский П.А., Федоров П.П., Осико В.В., Басиев Т.Т. Теплопроводность оптической керамики из CaF2 // Докл. РАН. 2007. Т. 412. № 2. С. 185–187.
  25. Берман Р. Теплопроводность твердых тел. М.: Мир, 1979. 286 с.
  26. Fedorov P.P. Heterovalent Isomorphism and Solid Solutions with a Variable Number of Ions in the Unit Cell // Russ. J. Inorg. Chem. 2000. V.45. Suppl. 3. P. S268–S291.
  27. Федоров П.П., Попов П.А. Принцип эквивалентности источников беспорядка и теплопроводность твердых тел // Наносистемы: физика, химия, математика. 2013. Т. 4(1). С. 148–159.
  28. Попов П.А., Федоров П.П., Конюшкин В.А., Накладов А.Н., Басиев Т.Т. Переход от кристаллического к стеклообразному характеру температурной зависимости теплопроводности в твердом растворе Sr0.16Ba0.54La0.30F2.30 // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 5. С. 621–625.
  29. Попов П.А., Федоров П.П., Кузнецов С.В., Конюшкин В.А., Осико В.В., Басиев Т.Т. Теплопроводность монокристаллов твердого раствора Ca1–xYbxF2+x // Докл. РАН. 2008. Т. 419. № 5. С. 615–617.
  30. Попов П.А., Федоров П.П. Теплопроводность фторидных оптических материалов. Брянск: группа компаний “Десяточка”, 2012. 210 с. ISBN 978-5-91877-093-1
  31. Федоров П.П., Сорокин Н.И., Попов П.А. Обратная корреляция ионной проводимости и теплопроводности монокристаллов твердых растворов М1–xRxF2+x (М = Сa, Ba, R – редкоземельные элементы) флюоритовой структуры // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 6. С. 626–632.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (2MB)
Indexing metadata
3.

Download (214KB)
Indexing metadata
4.

Download (40KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 П.А. Попов, А.А. Зенцова, А.А. Круговых, П.П. Федоров

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».