Сегнетоэлектрик-релаксор PbNi1/3Ta2/3O3: синтез, структура, спектры комбинационного рассеяния и диэлектрическая восприимчивость

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты исследований структуры сегнетоэлектриков-релаксоров PbNi1/3Ta2/3O3 (PNT) с помощью порошковой рентгеновской дифракции. Измерения проводились при температуре 313.5 ± 1 K на порошке, приготовленном перетиранием из выращенных методом спонтанной кристаллизации монокристаллов PNT. Уточнение структуры и подгонка теоретически рассчитанной дифрактограммы к экспериментальной проводились методом Ритвельда. Показано, что выращенные кристаллы PNT имеют структуру перовскита (пр. гр. Pm\(\bar {3}\)m (221), a = 4.02679(2) Å). Поляризованные спектры комбинационного рассеяния PNT получены при комнатной температуре. Предложено соотнесение основных мод спектров рассеяния света с Е1- и А1-компонентами поперечного оптического фонона (ТО1) и А1-компонентой продольного оптического фонона (LO3). На температурной зависимости диэлектрической проницаемости наблюдается широкая частотно-зависимая аномалия с максимумом в районе 89 К на частоте 1 кГц.

Об авторах

А. А. Левин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Т. А. Смирнова

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Е. Д. Обозова

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. Г. Залесский

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. И. Федосеев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. Г. Лушников

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Смоленский Г.А., Аграновская А.И. // ФТТ. 1959. Т. 1. С. 1562.
  2. Боков В.А., Мыльникова И.Е. // ФТТ. 1960. Т. 11. С. 2728.
  3. Cross L.E. // Ferroelectrics. 1987. V. 76. P. 241. https://doi.org/10.1080/00150198708016945
  4. Смоленский Г.А., Боков В.А., Юсупов В.А. и др. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985.
  5. Cowley R.A., Gvasaliya S.N., Lushnikov S.G. et al. // Adv. Phys. 2011. V. 60. P. 229. https://doi.org/10.1080/00018732.2011.555385
  6. Kimura T., Goto T., Shintani H. et al. // Nature. 2003. V. 426. P. 55. https://doi.org/10.1038/nature02018
  7. Blinc R., Cevc P., Zorko A. et al. // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. P. 033901. https://doi.org/10.1063/1.2432309
  8. Chillia S. Microscopic coexistence of antiferromagnetic and spin glass states in disordered perovskites, PhD Thesis. ETH, Zurich, 2015.
  9. Shirakami T., Mituskawa M., Imai T., Urabe K. // Jpn. J. Appl. Phys. 2000. V. 39. L678. https://doi.org/10.1143/JJAP.39.L678
  10. Ханнанов Б.Х., Залесский В.Г., Головенчиц Е.И. и др. // ЖЭТФ. 2020. Т. 157. С. 523. https://doi.org/10.31857/S004445102003013X
  11. Полушина А.Д., Обозова Е.Д., Залесский В.Г. и др. // ФТТ. 2021. Т. 63. С. 1382.
  12. Li Z., Vilarinho P.M. // J. Eur. Ceram. Soc. 2005. V. 25. P. 2527. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2005.03.213
  13. Preeti C., Pandey A., Selvamani R. et al. // Ferroelectrics. 2017. V. 517. P. 90. https://doi.org/10.1080/00150193.2017.1370265
  14. Bruker AXS. Diffrac. Suite Eva. Version 5.1.0.5. Bruker AXS, Karlsruhe. Germany, 2019.
  15. International Centre for Diffraction Data (ICDD), Powder Diffraction File-2 Release 2014. ICDD: Newton Square, PA, USA, 2014.
  16. Maunders C., Etheridge J., Wright N., Whitfield H.J. // Acta. Cryst. B. 2005. V. 61. P. 154. https://doi.org/10.1107/S0108768105001667
  17. Levin A.A. Program SizeCr for calculation of the microstructure parameters from X-ray diffraction data. Preprint. ResearchGate. 2022. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.15922.89280
  18. Terlan B., Levin A.A., Börrnert F. et al. // Chem. Mater. 2015. V. 27. P. 5106. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b01856
  19. Terlan B., Levin A.A., Börrnert F. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2016. V. 6. P. 3460. https://doi.org/10.1002/ejic.201600315
  20. Rietveld H.M. // Acta Cryst. 1967. V. 22. P. 151. https://doi.org/10.1107/S0365110X67000234
  21. Le Bail A., Duroy H., Fourquet J.L. // Mat. Res. Bull. 1988. V. 23. P. 447. https://doi.org/10.1016/0025-5408(88)90019-0
  22. Brucker AXS, TOPAS, Version 5, Technical reference, Brucker AXS, Karlsruhe, Germany, 2014.
  23. Bérar J.-F., Lelann P.J. // J. Appl. Cryst. 1991. V. 2. P. 1. https://doi.org/10.1107/S0021889890008391
  24. Levin A.A. “Program RietESD for correction of estimated standard deviations obtained in Rietveld-refinement programs”, Preprint, ResearchGate. 2022. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.10562.04800
  25. Andreev Yu.G. // J. Appl. Cryst. 1994. V. 27. P. 288. https://doi.org/10.1107/S002188989300891X
  26. Popova E.A., Zalessky V.G., Shaplygina T.A. et al. // Ferroelectrics. 2011. V. 412. P. 15. https://doi.org/10.1080/00150193.2011.542688
  27. Hill R.J. // Acta Cryst. C. 1985. V. 41. P. 1281. https://doi.org/10.1107/S0108270185007454
  28. Sasaki S., Fujino K., Takeuchi Y. // Proc. Jpn. Acad. B. 1979. V. 55. P. 43. https://doi.org/10.2183/pjab.55.43
  29. Konyasheva E., Suard E., Irvine J.T.S. // Chem. Mater. 2009. V. 21. P. 5307. https://doi.org/10.1021/cm902443n
  30. Shimomura Y., Kojima M., Saito S. // J. Phys. Soc. Jpn. 1956. V. 11. P. 1136. https://doi.org/10.1143/JPSJ.11.1136
  31. Хитрова В.И., Клечковская В.В., Пинскер З.Г. // Кристаллография. 1972. Т. 17. С. 506.
  32. Langford J.I., Cernik R.J., Louer D. // J. Appl. Phys. 1991. V. 24. P. 913. https://doi.org/10.1107/S0021889891004375
  33. Stokes A.R., Wilson A.J.C. // Proc. Phys. Soc. London 1944. V. 56. P. 174. https://doi.org/10.1088/0959-5309/56/3/303
  34. Scherrer P. // Nachr. Kӧnigl. Ges. Wiss. Gӧttingen. 1918. V. 26. P. 98. (in German).
  35. Berger H. // X-ray Spectrom. 1986. V. 15. P. 241. https://doi.org/10.1002/xrs.1300150405
  36. Cheary R.W., Coelho A.A. // J. Appl. Cryst. 1992. V. 25. P. 109. https://doi.org/10.1107/S0021889891010804
  37. Balzar D. Voigt-function model in diffraction line-broadening analysis / Eds. Snyder R.L. et al. Defect and Microstructure Analysis by Diffraction, IUCr, Oxford Uni. Press, 1999. P. 94. https://doi.org/10.1107/S0021889890008391
  38. Dollase W.A. // J. Appl. Cryst. 1986. V. 19. P. 267. https://doi.org/10.1107/S0021889886089458
  39. Pecharsky V.K., Zavalij P.Y., Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials, 2nd edition, Springer Science+Business Media, LLC, 2009. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09579-0
  40. Hill R.J., Fischer R.X. // J. Appl. Cryst. 1990. V. 23. P. 462. https://doi.org/10.1107/S0021889890006094
  41. Young R.A. Introduction to the Rietveld Method / Ed. Young R.A. The Rietveld Method, IUCr Book Series Oxford Uni. Press, Oxford, UK, 39 p.
  42. Hall M.M. Jnr, Veeraraghavan V.G., Rubin H., Winchell P.G. // J. Appl. Cryst. 1977. V. 10. P. 66. https://doi.org/10.1107/S0021889877012849
  43. Lushnikov S.G., Gvasaliya S.N., Katiyar R. // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. 172101. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.70.172101
  44. Gvasaliya S.N., Roessli B., Sheptyakov D. et al. // Eur. Phys. J. B. 2004. V. 40. P. 235. https://doi.org/10.1140/epjb/e2004-00276-8
  45. Siny I.G., Katiyar R.S., Bhalla A.S. // Ferroelectr. Rev. 2000. V. 2. P. 51.
  46. Lee J.W., Ko J.-H., Fedoseev A.I. et al. // J. Phys. Condens. Matter. 2021. V. 33. 025402. https://doi.org/10.1088/1361-648X/abb67f

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023

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».