1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Кристаллография
  4. T. 68, № 5, 2023

Кристаллография, 2023, T. 68, № 5, стр. 722-733

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

А. А. Левин 1, Т. А. Смирнова 1, Е. Д. Обозова 1, В. Г. Залесский 1, А. И. Федосеев 1, С. Г. Лушников 1, *

1 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: Sergey.Lushnikov@mail.ioffe.ru

Поступила в редакцию 30.12.2022
После доработки 31.12.2022
Принята к публикации 26.01.2023

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.

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Кристаллография

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал