Электронные и магнитные свойства сильно нестехиометрических твердых растворов Sr1-xLax-yFe1-zCozO3-δ для электрода псевдоконденсатора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом когерентного потенциала с учетом корреляций на локализованных Fe-t2g и Co-t2g орбиталях изучены концентрационные зависимости электронных и магнитных свойств кубических твердых растворов Sr1-xLaxFeO3-δ, Sr1-xLax-yFeO3-δ и Sr1-xLaxFe1-zCozO3-δ в пределах области гомогенности, 0.05 ≤ δ ≤ 0.35, x = 0.5, y = 0.03, 0.05, z = 0.05÷0.15. При использовании данных рентгеновской дифракции и термогравиметрии для синтезированных нанопорошков Sr0.5La0.5FeO3-δ воспроизведены экспериментальные электронные спектры и величины магнитных моментов. Легирование феррита стронция SrFeO3-δ лантаном по подрешетке стронция существенно расширяет область кислородной нестехиометрии δ, определяющей накапливаемый заряд, Q. Введение кобальта в подрешетку железа и катионных вакансий в подрешетку стронция эффективно повышает электронную проводимость, оптимизирует энергетический интервал окисления/восстановления, Δth, увеличивает число редокс переходов в нем. Показано, что твердый раствор Sr0.5La0.5Fe0.85Co0.15O2.95÷2.65, имеющий металлический/полуметаллический тип электронного спектра с максимальным числом редокс переходов: Fe4+/Fe3+, Co4+/Co3+, Co3+/Co2+ и Co2+/Co1+ в интервале Δth ∼ 0.65эВ, представляет интерес для создания электронного материала псевдоконденсатора.

Об авторах

В. М. Зайнуллина

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН; Институт физики металлов имени М. Н. Мижева Уральского отделения РАН

Email: veronika@ihim.uran.ru
Екатеринбург, Россия; Екатеринбург, Россия

М. А. Коротин

Институт физики металлов имени М. Н. Мижева Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

Е. В. Владимирова

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

А. П. Тютюнник

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

А. Д. Коряков

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

Д. И. Переверзев

Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН

Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. J. T. Mefford, W. G. Hardin, Sh. Dai, K. P. Johnston, and K. J. Stevenson, Nat. Mater. 13, 726 (2014).
  2. Y. Tang, F. Chiabrera, A. Morata, A. Cavallaro, M. O. Liedke, H. Avireddy, M. Maller, M. Butterling, A. Wagner, and M. Stchakovsky, ACS Appl. Mater. Interfaces 14, 18486 (2022).
  3. Y. Liu, Zh. Wang, J.-P. Marcel Veder, Zh. Xu, Y. Zhong, W. Zhou, M. O. Tade, Sh. Wang, and Z. Shao, Adv. Energy Mater. 8, 1702604 (2018).
  4. V. L. Kozhevnikov, I. A. Leonidov, M. V. Patrakeev, A. A. Markov, and Y. N. Blinovskov, J. Solid State Electrochem. 13, 391 (2009).
  5. B. Pan, H. Miao, F. Liu, M. Wu, and J. Yuan, Int. J. Hydrog. Energy 48, 11045 (2023).
  6. M. V. Patrakeev, I. A. Leonidov, V. L. Kozhevnikov, and K. R. Poeppelmeier, J. Solid State Chem. 178, 921 (2005).
  7. V. М. Zainullina, М. А. Korotin, and V. L. Kozhevnikov, Solid State Comm. 284–286, 62 (2018).
  8. M. Ahangari, J. Mostafaei, A. Sayyah, E. Mahmoudi, E. Asghari, A. Coruh, N. Delibas, and A. Niaei, J. Energy storage 63, 107034 (2023).
  9. Z. Li, W. Zhang, Ch. Yuan, and Y. Su, RSC Adv. 7, 12931 (2017).
  10. В. Д. Седых, О. Г. Рыбченко, Э. В. Суворов, А. И. Иванов, В. И. Кулаков, Физика твердого тела 62, 1698 (2020).
  11. A. Lebon, P. Adler, C. Bernhard, A. V. Boris, A. V. Pimenov, A. Maljuk, C. T. Lin, C. Ulrich, and B. Keimer, Phys. Rev. Lett. 92, 037202 (2004).
  12. H. Wadati, D. Kobayashi, H. Kumigashira, K. Okazaki, T. Mizokawa, A. Fujimori, K. Horiba, M. Oshima, N. Hamada, M. Lippmaa, M. Kawasaki, and H. Koinuma. Phys. Rev. B 71, 035108 (2005).
  13. Zh. Wang, H. Zhao, N. Xu, Y. Shen, W. Ding, X. Lu, and F. Li, J. Phys. Chem. Solids 72, 50 (2011).
  14. T. Jia, E. J. Popczun, J. W. Lekse, and Y. Duan, Phys. Chem. Chem Phys. 22, 16721 (2020).
  15. M. A. Korotin, N. A. Skorikov, and A. O. Anokhin, Phys. B 526, 14 (2017).
  16. W. Metzner and D. Vollhardt, Phys. Rev. Lett. 62, 324 (1989).
  17. В. М. Зайнуллина, М. А. Коротин, В. Л. Кожевников, Письма в ЖЭТФ 118, 39 (2023).
  18. O. K. Andersen and O. Jepsen, Phys. Rev. Lett. 53, 2571 (1984).
  19. V. I. Anisimov, D. E. Kondakov, A. V. Kozhevnikov, I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, J. W. Allen, S.-K. Mo, H.-D. Kim, P. Metcalf, S. Suga, A. Sekiyama, G. Keller, I. Leonov, X. Ren, and D. Vollhardt, Phys. Rev. B 71, 125119 (2005).
  20. X.-D. Zhou, Q. Cai, J. Yang, M. Kim, W. B. Yelon, W. J. James, Y.-W. Shin, B. J. Scarfino, and H. U. Anderson, J. Appl. Phys. 97, 10C314 (2005).
  21. D. Samal and P. S. A. Kumar, J. Phys.: Condens. Matter 23, 016001 (2011).
  22. M. A. Korotin, Z. V. Pchelkina, N. A. Skorikov, E. Z. Kurmaev, and V. I. Anisimov, J. Phys.: Condens. Matter 26, 115501 (2014).
  23. V. M. Zainullina, M. A. Korotin, and V. L. Kozhevnikov, J. Alloy. Compd. 971, 172660 (2024).
  24. M. D. Scafetta, A thesis, Drexel University, PA (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Electronic and magnetic properties of strongly nonstoichiometric solid solutions Sr1-xLax-yFe1-zCozO3-δ for pseudocapacitor electrode
Скачать (877KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

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».