КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ
Косарева А.А., Волкова Н.Е.
Уральский федеральный университет
620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Перовскитоподобные манганиты и ферриты Ln(Fe,Mn)O3-δ привлекают научный интерес в связи с широким спектром их физико-химических свойств, к которым можно отнести низкое значение коэффициента термического расширения, достаточно высокую электронную и ионную проводимость. Частичное замещение лантаноида на барий приводит к уменьшению приводит к увеличению кислород-ионной проводимости и улучшению механических характеристикх материала. Целью данной работы явился синтез, определение областей гомогенности, кристаллической структуры и свойств оксидов Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ.
Синтез образцов для исследования проводилcя по цитратно-нитратной технологии на воздухе при температуре 1300°C, с последующим медленным охлаждением до комнатной температуры. Фазовый состав образцов был определен методом рентгенофазового анализа на дифрактометре Inel, уточнение параметров элементарной ячейки проводилось методом Ритвелда с помощью программы “Fullprof 2023”.
Для исследования возможности образования твердых растворов общего состава Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ были синтезированы образцы при x = 0-1 шагом Δx=0.2. По данным РФА установлено, что все образцы Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ являются однофазными и имеют орторомбическую кристаллическую решетку пространственной группы Pbnm. Для всех однофазных образцов были рассчитаны параметры элементарной ячейки. Установлено, линейное увеличение параметров a и c элементарной ячейки и уменьшение параметра b при увеличении количества железа в твёрдых растворах. Кроме того, объём элементарной ячейки исследуемых оксидов нелинейно возрастает при увеличении концентрации железа в образцах.
Термическое расширение твёрдых растворов Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ определяли методом высокотемпературной термогравиметрии на воздухе в интервале температур 25-1100 ºС. Кривые ΔL/L0 = f(T), полученные в режиме нагревания и охлаждения проявляют значительный гистерезис. Данное поведение связано с проявлением Ян-Теллеровским искажениий, что может быть причиной аномалий на графиках, полученных в режиме охлаждения.
Электротранспортные свойства сложных оксидов Sm0.9Ba0.1Mn1-xFexO3-δ были изучены четырехконтактным методом на воздухе в интервале температур 25 – 1100 ºC.