COMPOSITION MATERIALS IN THE CaF2–BaF2 SYSTEM

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Composite nanomaterials (1 – x)CaF2–xBaF2 with 0.4 ≤ х ≤ 0.6 have been prepared by directional melt crystallization in a fluorinating atmosphere. The structural, optical, mechanical, and electrical characteristics of the synthesized nanocomposites are studied. Biphasic (1 – x)CaF2–xBaF2 composites have a lamellar fine microstructure. The lamella thickness decreases with an increase in the BaF2 content and reaches 30–50 nm for the composition with x = 0.5. The composites retain high transparency in the IR range (close to the values for the initial components). The microhardness (НV ≈ 5.0 GPa) and ionic conductivity (σdc = (1–3) × 103  S/cm at 823 K) of these composites exceed significantly the corresponding parameters of CaF2 and BaF2 crystals. The fluoride nanocomposites under investigation are promising materials for practical applications in photonics and solid-state ionics.

About the authors

I. I. Buchinskaya

Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,”Russian Academy of Sciences, Moscow, 119333 Russia

Email: buchinskayaii@gmail.com
Россия, Москва

T. O. Teplyakova

Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,” Russian Academy of Sciences, Moscow, 119333 Russia

Email: buchinskayaii@gmail.com
Россия, Москва

N. I. Sorokin

Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific and Research Center “Crystallography and Photonics,” Russian Academy of Sciences, Moscow, 119333 Russia

Email: nsorokin1@yandex.ru
Россия, Москва

D. N. Karimov

Shubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics,”Russian Academy of Sciences, Moscow, 119333 Russia

Author for correspondence.
Email: dnkarimov@gmail.com
Россия, Москва

References

  1. Karkera G., Anji Reddy M., Fichtner M. // J. Power Sources. 2021. V. 481. P. 228877. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.228877
  2. Сорокин Н.И., Соболев Б.П. // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 5. С. 870.
  3. Fergus J.W. // Sens. Actuators. B. 1997. V. 42. № 2. P. 119. https://doi.org/10.1016/S0925-4005(97)00193-7
  4. Klimm D., Rabe M., Bertram R. et al. // J. Cryst. Growth. 2008. V. 310. № 1. P. 152. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2007.09.031
  5. Kozak A., Samuel M., Chretien A. // Rev. Chim. Miner. 1971. V. 8. № 6. P. 805.
  6. Nafziger R.H. // J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. № 9. P. 467. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1971.tb12388.x
  7. Бучинская И.И., Федоров П.П. // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 4. С. 404.
  8. O'Horo M.P., White W.B // J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. № 11. P. 588. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1971.tb12216.x
  9. Федоров П.П., Бучинская И.И., Ивановская Н.А. и др. // Докл. РАН. 2005. Т. 401. № 5. С. 652.
  10. Черневская Э.Г., Ананьева Г.В. // ФТТ. 1966. Т. 8. № 1. С. 216.
  11. Wrubel G.P., Hubbard B.E., Agladge N.I. et al. // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 235503. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.235503
  12. Попов П.А., Круговых А.А., Зенцова А.А. и др. // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 4. С. 414. https://doi.org/10.31857/S0002337X22040133
  13. Sata N., Eberman K., Eberl K., Maier J. // Nature. 2000. V. 408. P. 946. https://doi.org/10.1038/35050047
  14. Sata N., Jin-Philipp N.Y., Eberl K., Maier J. // Solid State Ionics. 2002. V. 154–155. P. 497. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00488-5
  15. Jin-Philipp N.Y., Sata N., Maier J. et al. // J. Chem. Phys. 2004. V. 120. № 5. P. 2375. https://doi.org/10.1063/1.1635809
  16. Guo X.X., Matei I., Jin-Phillipp N.Y. et al. // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 14321. https://doi.org/10.1063/1.3143623
  17. Merkle R., Maier J. // Z. Phys. Chem. 2022. B. 236. № 6–8. S. 991. https://doi.org/10.1515/zpch-2021-3173
  18. Ruprecht B., Wilkening M., Steuernagel S., Heitjans P. // J. Mater. Chem. 2008. V. 18. P. 5412. https://doi.org/10.1039/B811453F
  19. Duvel A., Ruprecht B., Heitjans P., Wilkening M. // J. Phys. Chem. C. 2011. 115. P. 23784. https://doi.org/10.1021/jp208472f
  20. Duvel A., Heitjans P., Fedorov P.P. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. P. 5842. https://doi.org/10.1021/jacs.7b00502
  21. Duvel A., Heitjans P., Fedorov P.P. et al. // Solid State Sci. 2018. V. 83. P. 188. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2018.05.011
  22. Сорокин Н.И., Бучинская И.И., Федоров П.П., Соболев Б.П. // Неорган. материалы. 2008. Т. 44. № 2. С. 234.
  23. Puin W., Rodewald R., Ramblau R. et al. // Solid State Ionics. 2000. V. 131. № 1–2. P. 159. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(00)00630-5
  24. Scholz G., Meyer K., Düvel A. et al. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2013. B. 639. № 6. S. 960. https://doi.org/10.1002/zaac.201300083
  25. Ruprecht B., Wilkening M., Feldhoff A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. № 17. P. 3071. https://doi.org/10.1039/B901293A
  26. Иванов-Шиц А.К., Сорокин Н.И., Федоров П.П., Соболев Б.П. // ФТТ. 1983. Т. 25. № 6. С. 1748.
  27. Wilkening M., Duvel A., Preishuber-Pflugl F. et al. // Z. Kristallogr. Cryst. Mater. 2017. V. 232. № 1–3. P. 107. https://doi.org/10.1515/zkri-2016-1963
  28. Сорокин Н.И., Каримов Д.Н. // ФТТ. 2021. Т. 63. № 10. С. 1485.
  29. Sorokin N.I., Breiter M.W. // Solid State Ionics. 1997. V. 99. P. 241. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(97)00190-2
  30. Sorokin N.I., Breiter M.W. // Solid State Ionics. 1999. V. 116. P. 157. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(97)00190-2
  31. Fedorov P.P., Turkina T.M., Sobolev B.P. et al. // Solid State Ionics 1982. V. 6. № 4. P. 331. https://doi.org/10.1016/0167-2738(82)90018-2
  32. Каримов Д.Н., Комарькова О.Н., Сорокин Н.И. и др. // Кристаллография. 2010. Т. 55. № 3. С. 556.
  33. Deadmore D.L., Sliney H.E. // 1987. NASA Technical Memorandum 88979. https://ntrs.nasa.gov/citations/19870009237

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (130KB)
3.

Download (92KB)
4.

Download (81KB)
5.

Download (2MB)
6.

Download (348KB)
7.

Download (71KB)
8.

Download (48KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

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».