1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал неорганической химии
  4. T. 68, № 10, 2023

Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 10, стр. 1398-1404

Электронный транспорт в манганитах Ca0.5 – xSr0.5LuxMnO3 – δ с перовскитоподобной структурой

И. А. Леонидов a, *, Е. И. Константинова a, В. А. Литвинов a, А. Д. Коряков a

a Институт химии твердого тела УрО РАН
620990 Екатеринбург, ул. Первомайская, 91, Россия

* E-mail: leonidov@imp.uran.ru

Поступила в редакцию 03.04.2023
После доработки 26.05.2023
Принята к публикации 27.05.2023

Аннотация

Манганиты Ca0.5 –xSr0.5LuxMnO3 – δ (x = 0.05, 0.10, 0.15 и 0.20) с перовскитоподобной структурой синтезированы на воздухе с использованием цитратно-нитратного метода получения прекурсоров. Показано, что при комнатной температуре составы с x = 0.05, 0.10 и 0.15 имеют ромбическую структуру (пр. гр. Pbnm), при x = 0.2 формируется тетрагональная структура (пр. гр. I4/mcm). Увеличение объема элементарной ячейки с ростом содержания лютеция объясняется увеличением концентрации ионов Mn3+, образование которых обеспечивает электропроводность (σ) n-типа. Температурно-активированный характер электропроводности согласуется с адиабатическим механизмом переноса поляронов малого радиуса. Увеличение абсолютных значений коэффициента Зеебека (S) с ростом температуры объясняется уменьшением концентрации ионов Mn3+ за счет их диспропорционирования на ионы Mn2+ и Mn4+. На основе температурных зависимостей S(T) и σ(T) в условиях, когда величина δ ⁓ 0, рассчитаны константы равновесия реакции диспропорционирования, концентрации и подвижности носителей заряда.

Ключевые слова: манганиты, перовскит, электропроводность, коэффициент Зеебека

Список литературы

  1. Wang Y., Sui Y., Wang X., Su W. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. V. 42. P. 055010. https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/5/055010

  2. Bhaskar A., Liu C.-J., Yuan J.J. // J. Electron. Mater. 2012. V. 41. P. 2338. https://doi.org/10.1007/s11664-012-2159-6

  3. Löhnert R., Töpfer J. // J. Solid State Chem. 2022. V. 315. P. 123437. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.123437

  4. Madre M.A., Amaveda H., Dura O.J. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 954. P. 170201. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170201

  5. Ohtaki M. // J. Ceram. Soc. Jpn. 2011. V. 119. P. 770. https://doi.org/10.2109/jcersj2.119.770

  6. Kennedy B.J., Saines P.J., Zhou Q. et al. // J. Solid State Chem. 2008. V. 181. P. 2639. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2008.06.022

  7. Федорова О.М., Ведмидь Л.Б., Балакирева В.Б. и др. // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 4. С. 412. Fedorova O.M., Vedmid’ L.B., Balakireva V.B. et al. // Inorg. Mater. 2021. V. 57. P. 392. https://doi.org/10.31857/S0002337X21040047

  8. Konstantinova E.I., Leonidov I.A., Markov A.A. et al. // J. Mater. Chem. A. 2020. V. 8. P. 16497. https://doi.org/10.1039/D0TA03731A

  9. Konstantinova E.I., Leonidova O.N., Chukin A.V., Leonidov I.A. // Mater. Lett. 2021. V. 283. P. 128803. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128803

  10. Mizusaki J., Mori N., Takai H. et al. // Solid State Ionics. 2000. V. 129. P. 163. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(99)00323-9

  11. Evdou A., Georgitsis T., Matsouka C. et al. // Nanomaterials. 2022. V. 12. P. 3461. https://doi.org/10.3390/nano12193461

  12. Antipinskaya E.A., Politov B.V., Petrova S.A. et al. // J. Energy Storage. 2022. V. 53. P. 105175. https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105175

  13. Kraus W., Nolze G. // Powder Cell for Windows – Version 2.4 – Structure Visualisation/Manipulation. Powder Pattern Calculation and Profile Fitting Federal Institute for Materials Research and Testing. 2000. Berlin, Germany.

  14. Cusack N., Kendall P. // Proc. Phys. Soc. 1958. V. 72. P. 898. https://doi.org/10.1088/0370-1328/72/5/429

  15. Chimaissem O., Dabrowski B., Kolesnik S. et al. // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 134412. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.134412

  16. Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. A. 1976. V. 32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551

  17. Goldyreva E.I., Leonidov I.A., Patrakeev M.V. et al. // J. Alloys Compd. 2015. V. 638. P. 44. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.03.048

  18. Austin I.G., Mott N.F. // Adv. Phys. 2001. V. 50. P. 757. https://doi.org/10.1080/00018730110103249

  19. Kuo J.H., Anderson H.U., Sparlin D.M. // J. Solid State Chem. 1989. V. 83. P. 52. https://doi.org/10.1016/0022-4596(89)90053-4

  20. Moskvin A.S. // J. Phys. Condens. Matter. 2013. V. 25. P. 085601. https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/8/085601

  21. Moskvin A.S. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 115102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.115102

  22. Loktev V.M., Pogorelov Y.G. // Low Temp. Phys. 2000. V. 26. P. 171. https://doi.org/10.1063/1.593890

  23. Леонидов И.А., Константинова Е.И., Патракеев М.В. и др. // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 6. С. 594. Leonidov I.A., Konstantinova E.I., Patrakeev M.V. et al. // Inorg. Mater. 2017. V. 53. P. 583. https://doi.org/10.1134/S0020168517060097

  24. Leonidov I.A., Konstantinova E.I., Patrakeev M.V. et al. // J. Solid State Electrochem. 2017. V. 21. P. 2099. https://doi.org/10.1007/s10008-01-3571-x

  25. Konstantinova E.I., Ryzhkov M.A. Leonidova O.N. et al. // J. Solid State Electrochem. 2023. https://doi.org/10.1007/s10008-023-05386-0

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал неорганической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал