Кристалічна структура, спектри комбінаційного розсіювання та електрична провідність нанопоршків LiNb1 – xTaxO3, отриманих за методом високоенергетичного розмелювання на кульовому млині

Автори О. Бурий1, Л. Василечко1, В. Сидорчук2, А. Лахнік3, Ю. Сугак4, Д. Влодарчик5, С. Гурський1, У. Яхневич1, Я. Жидачевський1,5, Д. Сугак1,6, А. Сухоцький5,7, Х. Фрітце4
Приналежність

1Національний університет «Львівська політехніка», вул. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна

2Інститут сорбції та проблем ендоекології НАНУ, вул. ген. Наумова, 13, 03164 Київ, Україна

3Інститут металофізики імені Г.В. Курдюмова НАНУ, бульв. акад. Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

4Інститут енергетичних досліджень та фізичних технологій, Університет технологій Клаусталь, 19B Ам Штолен, 38640 Гослар, Німеччина

5Інститут фізики ПАН, ал. Лотніков, 32/46, 02668 Варшава, Польща

6Науково-дослідне підприємство «Електрон-Карат», вул. Стрийська, 202, 79031 Львів, Україна

7Інститут фізики, Університет Бидгоща, вул. Вейссенхоффа, 11, 85064 Бидгощ, Польща

Е-mail oleh.a.buryi@lpnu.ua
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 2
Дати Одержано 15 лютого 2021; у відредагованій формі 15 квітня 2021; опубліковано online 21 квітня 2021
Посилання О. Бурий, Л. Василечко, В. Сидорчук, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 2, 02038 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02038
PACS Number(s) 61.05.C −, 78.30. − j, 72.20. − i
Ключові слова Наночастинки (71) , Ніобат-танталат літію, Рентгенівська дифракція (21) , Мікро-раманівська спектроскопія, Температурна залежність провідності.
Анотація

Досліджено рентгенівську дифракцію, комбінаційне розсіювання та температурні залежності елек-тричної провідності нанопорошків LiNb1 – xTaxO3 різного складу (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), отриманих за методом механосинтезу з використанням планетарного кульового млина. Всі зразки відпалювалися за температури 550 ºC; крім того, ряд зразків було додатково відпалено при 800 ºC. Порівняння отрима-них структурних параметрів зразків LiNb1 – xTaxO3 із структурними даними для LiNbO3 та LiTaO3 вказує на утворення твердого розчину LiNb1 – xTaxO3. Встановлено, що збільшення вмісту Ta у нанопорошках LiNb1 – xTaxO3 веде до збільшення параметра a кристалічної решітки за одночасного зменшення пара-метра c, що в цілому призводить до деякого зменшення об'єму елементарної комірки. Середній розмір кристалітів змінюється від 31 нм для нанопорошків, відпалених лише при 550 ºC, до 206 нм для нано-порошків, додатково відпалених при 800 ºC. Показано, що хоча спектри комбінаційного розсіювання досліджених нанопорошків є подібними, деякі особливості також мають місце. Вони пов'язані як з різ-ними складами нанопорошків, так і з присутністю паразитних фаз LiNb(Ta)3O8, Nb2O5 та/або Ta2O5. Вперше виявлено інтенсивну смугу комбінаційного розсіювання зразків з x ≠ 0. Ця смуга спостеріга-ється в області 1008…1009 см – 1 і, імовірно, не є пов'язаною з присутністю паразитних фаз. Температу-рні залежності провідності пресованих нанопорошків LiNb1 – xTaxO3 досліджено в температурному інте-рвалі 400…940 ºC. Визначені енергії активації електричної провідності (1.328 еВ для x = 0.5, 1.232 еВ для x = 0.75 та 1.166 еВ для x = 1) є близькими до відомих величин для чистих LiNbO3 та LiTaO3 у тем-пературному діапазоні іонної провідності.

Перелік посилань