Методом твердофазной реакции впервые синтезирован из соответствующих оксидов кубический пирохлор состава Bi2Ni1/2Co1/2Ta2O9 ± ? (пр. гр. Fd-3m, а = 10,5261(8) ?). Сложный оксид характеризуется пористой микроструктурой, образованной частично сросшимися кристаллитами продолговатой формы со средним продольным размером 1…2 мкм. Методом фотоэлектронной спектроскопии (XPS) и NEXAFS охарактеризовано химическое состояние катионов переходных элементов в пирохлоре. Для пирохлора наблюдается характерное смещение Ta4f-спектра в низкоэнергетический диапазон на 0,8 эВ. Зарядовое состояние катионов тантала соответствует величине +(5 – ?). Спектр поглощения пирохлора в районе Co2p-края поглощения представляет суперпозицию спектров CoO и Co3O4. По характеру XPS, NEXAFS Ni2p-спектров ионы никеля находятся в состоянии Ni (II, III).
Кристина Николаевна Паршукова – бакалавр кафедры химии, Сыктывкарский государственный университет им. П. Сорокина, Сыктывкар, Россия
Сергей Вячеславович Некипелов – канд. физ.-мат. наук, зав. лабораторией экспериментальной физики, Институт физики и математики Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия
Надежда Алексеевна Жук – канд. хим. наук, доцент, ст. науч. сотрудник лаборатории керамического материаловедения, Сыктывкарский государственный университет им. П. Сорокина, Сыктывкар, Россия
1. Du H., Yao X. Structural trends and dielectric properties of Bi-based pyrochlores // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2004. V. 15. P. 613 – 616.
2. Murugesan S., Huda M. N., Yan Y., et al. Band-engineered bismuth titanate pyrochlores for visible light photocatalysis // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 10598 ? 10605.
3. Valant M. Dielectric relaxations in Bi2O3–Nb2O5–NiO cubic pyrochlores // J. Am. Ceram. Soc. 2009. V. 92. P. 955 – 958.
4. Zhuk N. A., Sekushin N. А., Krzhizhanovskaya M. G., Kharton V. V. Multiple relaxation, reversible electrical breakdown and bipolar conductivity of pyrochlore-type Bi2Cu0.5Zn0.5Ta2O9 ceramics // Sol. St. Ion. 2022. V. 377. P. 115868.
5. Nguyen H. B., Noren L., Liu Y., et al. The disordered structures and low temperature dielectric relaxation properties of two misplaced-displacive cubic pyrochlores found in the Bi2O3–MO–Nb2O5 (M = Mg, Ni) systems // J. Sol. St. Chem. 2007. V. 180. P. 2558 – 2565.
6. Vanderah T. A., Siegrist T., Lufaso M. W., et al. Phase formation and properties in the system Bi2O3:2CoO1+x:Nb2O5 // Eur. J. Inorgan. Chem. 2006. V. 23. P. 4908 – 4914.
7. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Sekushin N. A., et al. Crystal structure, dielectric and thermal properties of cobalt doped bismuth tantalate pyrochlore // J. Mater. Res. Technol. 2023. V. 22. P. 1791 – 1799.
8. Rylchenko E. P., Makeev B. A., Sivkov D. V., et al. Features of phase formation of pyrochlore-type Bi2Cr1/6Mn1/6Fe1/6Co1/6Ni1/6Cu1/6Ta2O9+? // Lett. Mater. 2022. V. 12. P. 486 – 492.
9. Parshukova K. N., Sekushin N. A., Makeev B. A., et al. Synthesis and dielectric properties, XPS spectroscopy study of high-entropy pyrochlore // Lett. Mater. 2022. V. 12. P. 469 – 474.
10. Parshukova К. N., Rylchenko Е. P., Muravyov V. A., et al. Synthesis of multicomponent compounds with pyrochloric structure // Glass and Ceramics. 2023. V. 79. P. 418 – 421.
11. Akselrud L. G., Grin Yu. N., Zavalij P. Yu., et al. CSD-universal program package for single crystal or powder structure data treatment // Thes. Rep. XII Eur. Crystallogr. Meet. 1989. 156 с.
12. Zhuk N. A., Krzhizhanovskaya M. G., Koroleva A. V., et al. Thermal expansion, XPS spectra, and structural and electrical properties of a new Bi2NiTa2O9 pyrochlore // Inorgan. Chem. 2021. V. 60. P. 4924 – 4934.
13. Shannon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides // Acta Crystallogr. А. 1976. V. 32. P. 751 – 767.
14. Hassel M., Freund H.-J. High resolution XPS study of a thin CoO (111) film grown on Co (0001) // Surface Science Spectra. 1996. V. 4. P. 273 – 278.
15. Regan T. J., Ohldag H., Stamm C., et al. Chemical effects at metal/oxide interfaces studied by x-ray-absorption spectroscopy // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 214422.
16. Mansour A. N., Melendres C. A. Characterization of Ni2O3?6H2O by XPS // Surface Science Spectra. 1994. V. 3. P. 263 – 270.
17. Preda I., Abbate M., Guti?rrez A., et al. Study of the growth of NiO on highly oriented pyrolytic graphite by X-ray absorption spectroscopy // J. Electron Spectrosc. Relat. Phen. 2007. V. 156 – 158. P. 111 – 114.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2024.12.pp.003-010
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
