Получение, рентгеноструктурные и диэлектрические исследования монокристаллов фазы Pb5WO8 системы PbO–WO3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Путем кристаллизации расплавов смесей (1 – x)PbO · xWO3 (x = 0.15–0.20) выращены монокристаллы фазы Pb5WO8 системы PbO–WO3, которые использовали для проведения термогравиметрических, рентгеноструктурных и диэлектрических исследований. Выявлено, что фаза плавится с разложением на PbO и жидкость при 712°С. Установлено, что кристаллическая структура Pb5WO8 является моноклинной (пр. гр. P21/n, 293 K) с параметрами элементарной ячейки a = 7.4430(1), b = 12.1156(2), c = 10.6284(2) Å, β = 90.658(1)°. При 100 K структура Pb5WO8 сохраняется, незначительные изменения параметров ячейки связаны только с тепловым расширением. Структура Pb5WO8 имеет ярко выраженный слоистый характер, она представляется как чередование вдоль направления [010] слоев, образованных октаэдрами WO6 и сильно искаженными многогранниками PbO4, PbO5. Проведен детальный кристаллохимический анализ структуры. Отмечена важная роль неподеленной пары электронов катионов Pb при формировании в структуре характерных полостей. На температурных зависимостях диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь проявляются максимумы релаксационного характера, связанные с наличием в структуре вакансий свинца и кислорода.

Об авторах

А. А. Буш

МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА)

Email: aabush@yandex.ru
Россия, 119454, Москва, пр-т Вернадского, 78

В. И. Козлов

МИРЭА – Российский технологический университет (РТУ МИРЭА)

Email: aabush@yandex.ru
Россия, 119454, Москва, пр-т Вернадского, 78

А. И. Сташ

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Email: aabush@yandex.ru
Россия, 119334, Москва, ул. Вавилова, 28

С. А. Иванов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет; Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aabush@yandex.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, 1; Россия, 119991, Москва, ул. Косыгина, 4

Список литературы

  1. Chang L.L.Y. // J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. № 7. P. 357. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1971.tb12316.x
  2. Jantz S.G., Pielnhofer F., Höppe H.A. // Z. Kristallogr. 2020. V. 235. № 8–9. P. 311. https://doi.org/10.1515/zkri-2020-0041
  3. Artner C., Weil M.J. // Solid State Chem. 2013. V. 199. P. 240. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.12.007
  4. Annenkov A.A., Korzhik M.V., Lecoq P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. 2002. V. A490. P. 30. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(02)00916-6
  5. Huhtinen M., Lecomte P., Luckey D. et al. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research: Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2006. V. A545. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.01.304
  6. Auffray E. // IEEE Transactions on Nuclear Science. 2008. V. 55. P. 1314. https://doi.org/10.1109/TNS.2007.913935
  7. Adzic P., Almeida N., Andelin D. et al. // J. Instrumentation. 2020. V. 5. P. 03010. https://doi.org/10.1088/1748-0221/5/03/P03010
  8. Fujita T., Muramatsu K. // Mater. Res. Bull. 1979. V. 14. P. 5. https://doi.org/10.1016/0025-5408(79)90224-1
  9. Jantz S.G., Pielnhofer F., Dialer M., Höppe H.A. // Z. Anorg. Allg. Chem. 2017. V. 643. P. 2031. https://doi.org/10.1002/zaac.201700335
  10. Powder Diffraction files of the International Centre for Diffraction Data (ICDD). 1999.
  11. Perry D.L., Wilkinson T.J. // Appl. Phys. A: Materials Science & Processing. 2007. V. 89. № 1. P. 77. https://doi.org/10.1007/s00339-007-4073-y
  12. APEX3, SAINT and SADABS. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA, 2019.
  13. Sheldrick G.M. // Acta Crystallogr., Sect. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  14. Momma K., Izumi F. // J. Appl. Crystallogr. 2011. V. 44. P. 1272. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
  15. Razzazi V., Alaei S. // Chinese Phys. 2017. V. B26. P. 116501. https://doi.org/10.1088/1674-1056/26/11/116501
  16. Sorrell C.A. // J. Am. Ceram. Soc. 1970. V. 53. P. 55. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1970.tb15964.x
  17. Shannon R.D. // Acta Crystallogr., Sect. B. 1976. V. 32. P. 751. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
  18. Salje E. // Acta Crystallogr. 1977. V. B33. P. 574. https://doi.org/10.1107/S0567740877004130
  19. Diehl R., Brandt G., Salje E. // Acta Crystallogr. 1978. V. B34. P. 1105. https://doi.org/10.1107/S0567740878005014
  20. Brese N., O’Keeffe M. // Acta Crystallogr. 1991. V. B47. P. 192. https://doi.org/10.1107/S0108768190011041
  21. Brown I.D. Structure and Bonding in Crystals. V. 2. N.Y.: Academic Press, 1981. P. 49.
  22. Сийдра О.И. Кристаллохимия кислородсодержащих минералов и неорганических соединений низковалентных катионов таллия, свинца и висмута. Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. СПб., 2016. 25 с.
  23. Кривовичев С.В. Кристаллохимия минералов и неорганических соединений с комплексами анионоцентрированных тетраэдров. СПб.: Изд-во СПб. ун-та 2001, 198 с.
  24. Krivovichev S.V. Structural Mineralogy and Inorganic Crystal Chemistry. St. Petersburg University Press, 2009. 398 p.
  25. Müller U. Inorganic Structural Chemistry. John Wiley & Sons Ltd, 2006. https://doi.org/10.1002/9780470057278
  26. Уэллс А. Структурная неорганическая химия: В 3-х т. Перевод с англ. М.: Мир, 1987.
  27. Бокий Г.Б. Кристаллохимия. М.: Наука, 1971. 400 с.
  28. Gillespie R.J. Molecular Geometry. London: Van Nostrand Reinhold, 1972.
  29. Гиллеспи Р., Харгиттаи И. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки и строение молекул. М.: Мир, 1992. 296 с.
  30. Партэ Э. Некоторые главы структурной неорганической химии. Пер. с англ. M.: Мир, 1993. 144 с.
  31. Асланов Л.А. Структуры веществ. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 161 с.
  32. Matar S.F., Galy J. // Prog. Solid State Chem. 2015. V. 43. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2015.05.001
  33. Balic Zunic T., Vickovic I. // J. Appl. Crystallogr. 1996. V. 29. P. 305. https://doi.org/10.1107/S0021889895015081
  34. Gagné O.C., Hawthorne F.C. // Acta Crystallogr. 2018. V. B74. P. 63. https://doi.org/10.1107/S2052520617017437
  35. Siidra O.I., Krivovichev S.V., Filatov S.K. // Z. Kristallogr. 2008. V. 223. P. 114. https://doi.org/10.1524/zkri.2008.0009
  36. Nihtianova D.D., Ivanov V.T., Yamakov V.I. // Z. Kristallogr. 1997. V. 212. P. 191. https://doi.org/10.1524/zkri.1997.212.3.191
  37. Веневцев Ю.Н., Политова Е.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнетоэлектрики семейства титаната бария. М.: Химия, 1985. 256 с.
  38. Jonscher A.K. Dielectric Relaxation in Solids. London: Chelsea Dielectric Press, 1983. 380 p.
  39. Bidault O., Goux P., Kchikech M. et al. // Phys. Rev. 1994. V. 49B. № 12. P. 7868. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.7868
  40. Kang B.S., Choi S.K., Park C.H. // J. Appl. Phys. 2003. V. 94. № 3. P. 1904. https://doi.org/10.1063/1.1589595

Дополнительные файлы


© А.А. Буш, В.И. Козлов, А.И. Сташ, С.А. Иванов, 2023