Верхняя граница подвижности и концентрации носителей заряда во фторидных суперионных проводниках со структурами флюорита и тисонита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках кристаллофизической модели рассчитаны максимальные значения подвижности и концентрации носителей заряда во фторидных суперионных проводниках, принадлежащих структурным типам флюорита (CaF2, SrF2, BaF2, PbF2) и тисонита (LaF3). Показано, что верхние границы ионной проводимости, подвижности и концентрации носителей заряда в кристаллическом состоянии фторидных супериоников составляют 4 ± 1 См/см, (5 ± 1) × 10–3 см2/(сВ) и (5 ± 2) × × 1021 см–3 (10 ± 4% от общего количества ионов фтора) соответственно.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. И. Сорокин

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: nsorokin1@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Т. 2. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2010. 1000 с.
  2. Preishuber-Pflugl F., Wilkening M. // Dalton Trans. 2016. V. 45. P. 8675. https:/doi.org/10.1039/c6dt00944a
  3. Duvel A., Bendnarcik J., Sepelak V., Heitjans P. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. P. 7117. https:/doi.org/10.1021/ jp410018t
  4. Suluanova E.A., Sobolev B.P. // CrystEngComm. 2022. V. 24. P. 3762. https:/doi.org/10.1039/d2ce00280a
  5. Сорокин Н.И., Соболев Б.П. // ФТТ. 2019. Т. 61. № 1. С. 53. https:/doi.org/10.21883/FTT.2019.01.46893.181
  6. Соболев Б.П. // Кристаллография. 2019. Т. 64. № 5. С. 701. https:/doi.org/10.1134/S0023476119050199
  7. Anji Reddy M., Fichtner M. // J. Mater. Chem. 2011. V. 21. P. 17059. https:/doi.org/10.1039/c1jm13535
  8. Karkera G., Anji Reddy M., Fichtner M. // J. Power Sources. 2021. V. 481. P. 228877. https:/doi.org/10.1016/j.jpowsour.2020.228877
  9. Xiao A.W., Galatolo G., Pasta M. // Joule. 2021. V. 5. P. 2823. https:/doi.org/1016/j.joule.2021.09.016
  10. Fergus J.W. // Sensors and Actuators. 1997. V. 42. P. 119.
  11. Sotoudeh M., Baumgart S., Dillenz M. et al. // ChemRxiv. 2023. https:/doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-26618
  12. Voronin V.M., Volkov S.V. // J. Phys. Chem. Solids. 2001. V. 62. P. 1349.
  13. Evangelakis G.A., Pontikis V. // Phys. Rev. B. 1991. V. 43. № 4. P. 3180.
  14. Derrington C.E., Lindher A., O’Keeffe M. // J. Solid State Chem. 1975. V. 15. № 2. P. 171.
  15. Derrington C.E., O’Keeffe M. // Nature Phys. Sci. 1973. V. 246. № 19. P. 44.
  16. O’Keeffe M. // Science. 1973. V. 180. P. 1276.
  17. Baak T. // J. Chem. Phys.1958. V. 29. P. 1195.
  18. Ure R.W. // J. Chem. Phys. 1957. V. 26. P. 1363.
  19. Sobolev B.P. The rare earth trifluorides. Pt. 1. The temperature chemistry of the rare earth trifluorides. Institute of Crystallography, Moscow and Institut d’Estudis Catalans, Barcelona. 2000. 520 p.
  20. Гарашина Л.С., Соболев Б.П., Александров В.Б., Вишняков Ю.С. // Кристаллография. 1980. Т. 25. № 2. С. 294.
  21. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Т. 1. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. 616 с.
  22. Mansmann M. // Z. Kristallgr. 1965. B. 122. S. 375.
  23. Belzner A., Schulz H., Heger G. // Z. Kristallgr. 1994. B. 209. S. 239.
  24. Jacucci G., Rahman A. // J. Chem. Phys. 1978. V. 69. № 9. P. 4117.
  25. Айтьян С.Х., Иванов-Шиц А.К. // ФТТ. 1990. Т. 32. № 5. С. 1360.
  26. O’Keeffe M. // Fast ion transport in solids / Ed. Van Gool W. Amsterdam: North-Holland, 1973. P. 165.
  27. Соболев Б.П., Гарашина Л.С., Федоров П.П. и др. // Кристаллография. 1973. Т. 18. Вып. 4. С. 751.
  28. Воронин В.М., Волков С.В. // Электрохимия. 2004. Т. 40. № 1. С. 54.
  29. Chadwick A.V. // Solid State Ionics. 1983. V. 8. P. 209.
  30. Bollmann W. // Cryst. Res. Technol. 1992. V. 27. № 5. P. 661.
  31. Bollmann W., Uvarov N.F., Hairetdinov E.F. // Cryst. Res. Technol. 1989. V. 24. № 4. P. 421.
  32. Fedorov P.P., Sobolev B.P. // J. Less-Common Metals. 1979. V. 63. P. 31.
  33. Sobolev B.P. The rare earth trifluorides. Pt. 2. Introduction to materials science of multicomponent metal fluoride crystals. Institute of Crystallography, Moscow and Institut d’Estudis Catalans, Barcelona. 2001. 460 p.
  34. Сорокин Н.И., Голубев А.М., Соболев Б.П. // Кристаллография. 2014. Т. 59. № 2. С. 275.
  35. Koto K., Schulz H., Huggins R.A. // Solid State Ionics. 1981. V. 3–4. P. 381.
  36. Shapiro S.M., Reidinger F. // Physics of Superionic Conductors / Ed. Salamon M.B. Berlin: Springer, 1979. P. 45.
  37. Сорокин Н.И., Соболев Б.П., Брайтер М. // ФТТ. 2002. Т. 44. С. 1506.
  38. Сорокин Н.И. // ФТТ. 2022. Т. 64. № 7. С. 847.
  39. Сорокин Н.И. // ФТТ. 2015. Т. 57. С. 1325.
  40. Сорокин Н.И. // ФТТ. 2018. Т. 60. С. 710.
  41. Сорокин Н.И., Бучинская И.И., Соболев Б.П. // Журн. неорган. химии. 1992. Т. 37. № 12. С. 2653.
  42. Федоров П.И., Трновцова В., Мелешина В.А. и др. // Неорган. материалы. 1994. Т. 30. С. 406.
  43. Бучинская И.И., Федоров П.П. // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 4. С. 404.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024