Вестник Витебского
государственного
технологического
университета

Аннотация

Методами дифракционного рентгеновского анализа, комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии изучена кристаллическая структура твердых растворов
Bi_0.65Ba_0.35-zSrzFe_0.65Ti_0.35O₃ в диапазоне концентраций 0 ≤ z ≤ 0.35. Морфология и химический состав твердых растворов исследованы методами сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Показано, что все исследуемые составы имеют высокую химическую однородность, увеличение концентрации ионов стронция приводит к уменьшению среднего размера кристаллитов, при этом морфология кристаллитов практически не изменяется. Определена последовательность изменения кристаллической структуры в области морфотропной фазовой границы «ромбоэдр-куб». Исходный состав Bi_0.65Ba_0.35Fe_0.65Ti_0.35O₃ характеризуется двухфазной структурой, при которой сосуществуют полярная ромбоэдрическая и кубическая фазы. При этом кубическая фаза, является доминирующей, увеличение концентрации ионов Sr приводит к структурному переходу в однофазное кубическое состояние. Установлено формирование в исследуемых материалах неоднородного структурного состояния, при котором в основной матрице с параэлектрической кубической структурой присутствуют полярноактивные кластеры с ромбоэдрическим типом искажений элементарной ячейки, имеющими нанометромый размер. Наличие наноразмерных полярных кластеров подтверждается результатами исследования диэлектрических свойств. Полученные данные позволили установить закономерности изменения структурных параметров при фазовом переходе из ромбоэдрической в кубическую структуру, определить область двухфазного структурного состояния, а также особенности изменения диэлектрических свойств в области морфотропной фазовой границы «ром-боэдр-куб».

Твердые растворы Bi_0.65Ba_0.35-ZSr_ZFe_0.65Ti_0.35O₃ с 0 ≤ z ≤ 0.35: cостав, структура, свойства