CC BY
51
УДК 549.5:54-165:536.21:536.413:537.31/.32
И. А. Великанова, А. А. Глинская, Г. П. Дудчик
Белорусский государственный технологический университет
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НОВЫХ МУЛЬТИФЕРРОИКОВ НА ОСНОВЕ ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3
Методом твердофазных реакций были впервые синтезированы твердые растворы мульти-ферроиков состава Bi1-xLnxFeO3 (Ln = La, Pr; x = 0,05; 0,1) с использованием прекурсоров - ферритов состава Bi2-xLnxFe4O9 (х = 0,2; 0,4) и оксида висмута Bi2O3. Для синтеза мультиферроиков порошки прекурсоров и оксида висмута смешивались в стехиометрических соотношениях, согласно реакции Bi2-xLnxFe4O9 + Bi2O3 = 4Bi1-xLnxFeO3, и отжигались при различных темпера-турно-временных режимах. Анализ дифрактограмм полученных мультиферроиков подтвердил, что поликристаллические образцы Bi095La0,05FeO3, Bi09La01FeO3 и Bi0,95Pr0,05FeO3 имели кристаллическую структуру ромбоэдрически искаженного перовскита. Установлены оптимальные температурные и временные режимы обжига, при которых синтезированные образцы были однофазными и не содержали примесных фаз - антиферромагнитной Bi2Fe4O9 и парамагнитной Bi25FeO39.
Проведены электронно-микроскопические исследования синтезированных мультиферроиков. Исследованы ИК-спектры поглощения в зависимости от температуры и продолжительности обжига образцов. Измерена их электропроводность при температурах от 470 до 1090 К, рассчитаны значения энергии активации электропроводности в интервале температур 360-520 К и 7001000 К.
Ключевые слова: замещенные мультиферроики, ферриты, твердофазный метод, твердые растворы, прекурсоры, электропроводность.
I. A. Vialikanava, A. A. Glinskaya, G. P. Dudchik
Belarusian State Technological University
SINTHESIS АND INVESTIGATIONS OF PROPERTIES OF NEW MULTIFERROICS ON THE BASE OF BITHMUS FERRITE BiFeO3
Solid solutions of substituted multiferroics Bi1-xLnxFeO3 (Ln = La, Pr; x = 0.05; 0.1) were synthesized by means of the solid-state reactions method using Bi2-xLnxFe4O9 (х = 0.2; 0.4) as precursors and the oxide of Bi2O3. For the synthesis of the multiferroics powders of Bi2-xLnxFe4O9 precursors and Bi2O3 oxide were mixed in a stoichiometric ratio according to the reaction Bi2-xLnxFe4O9 + + Bi2O3 = 4Bi1-xLnxFeO3 and calcined at different time-temperature regimes. Analysis of the diffractions patterns of substituted multiferroics showed that the samples Bi0.95La0.05FeO3, Bi09La01FeO3 and Bi0.95Pr0.05FeO3 had crystal structure of rhombohedrally distorted perovskite. The optimal temperature-time syntheses regimes led to the production of the single-phase samples of the solid solutions were selected. The samples did not indicated impurity phases such as Bi2Fe4O9 mullite phase and Bi25FeO39 sillenite phase.
The microstructure, IR-spectra depending on the firing temperature and firing time and the temperature dependences of electrical conductivity at 470-1090 K for the solid solutions were investigated. The activation energy of electrical conductivity of the obtained samples was measured at the temperature interval 360-520 K and 700-1000 K.
Key words: substituted multiferroics, ferrites, solid-phase method, solid solution, precursors, electrical conductivity.
Введение. В предыдущих работах [1-5] представлены результаты исследований условий синтеза твердых растворов сегнетомагне-тиков (СМ) на основе феррита висмута BiFeOз, которые проведены на кафедре физической и коллоидной химии БГТУ (в настоящее время -кафедра физической, коллоидной и аналитической химии) в последние несколько лет. Как известно, феррит висмута способен откликаться на воздействие электрического поля, являясь сегнетоэлектриком, и одновременно про-
являет ферромагнитные свойства, намагничиваясь во внешнем магнитном поле в 10101011 раз сильнее диа- и парамагнетиков. Уникальность этого и подобного ему соединений заключается в том, что их намагниченность может вызываться электрическим полем, а электрическая поляризация возникает при приложении магнитного поля. Способность сочетать в себе в определенных условиях принципиально разные макросвойства - электрическую и магнитную упорядоченность - проявляется в
так называемом магнитоэлектрическом эффекте (МЭ-эффект). МЭ-эффект и соответствующие ему СМ, которые называются также мультиферроиками (МФ), интенсивно исследуются в различных научных лабораториях мира уже несколько десятков лет. Управляя магнитными свойствами МФ с помощью электрического поля (или наоборот, электрическими свойствами - магнитным полем), можно создавать устройства записи или считывания информации путем преобразования магнитного упорядочения или разупорядочения в МФ непосредственно в электрический сигнал. На этой основе возможно создавать материалы и устройства с уникальными функциональными характеристиками для ведения записи, передачи и хранения информации. Особого внимания заслуживает тот факт, что данный эффект способен возникать при воздействии на МФ стационарного электрического поля с постоянной напряженностью, что исключает тепловые (энергетические) потери, неизбежные при прохождении электрического тока через вещество.
Феррит висмута Б1БеО3, принадлежащий к группе сложных оксидных однофазных систем со структурой типа перовскита, считается наиболее перспективным МФ, поскольку это одно из немногих соединений, в которых сочетание электрического и магнитного упорядочения наблюдается при рекордно высоких температурах. Для него температура Кюри (7с) равна 1083 К, температура перехода из антиферромагнитного в парамагнитное состояние (7к) составляет 643 К [6]. При комнатных температурах в тонких (толщиной от десятков до сотен нанометров) пленках феррита висмута зафиксированы значения МЭ-эффекта, которые на порядки превышают величины, измеренные при комнатных температурах в других МФ [7].
Однако исследование феррита висмута с целью установления оптимальных условий его синтеза и разработки на его основе материалов с требуемыми электромагнитными характеристиками оказалось связанным с целым рядом проблем, которые до настоящего времени не получили своего полного разрешения.
До сих пор не удалось наблюдать МЭ-эф-фект у объемных образцов феррита висмута по причинам, которые обусловлены пространственно-структурными особенностями кристаллической решетки антиферромагнетика Б1БеО3 и подробно обсуждены в работе [8].
Другая проблема связана с физико-химической природой феррита висмута. Это соединение термически нестабильно. Известно несколько диаграмм плавкости для системы ок-
сид висмута Б12О3 - оксид железа Бе2О3, но ни одна из них не является однозначной. По данным различных авторов, например [9, 10], Б1БеО3 плавится с разложением в интервале от 920 до 950°С. Таким образом, спекание исходных смесей оксидов при высоких температурах принципиально нельзя считать результативным способом получения феррита висмута Б1БеО3. К тому же взаимодействие оксидов Б12О3 и Бе2О3 [11, 12] сопровождается образованием двух сопутствующих фаз - антиферромагнитного муллита Б12Бе4О9 и парамагнитного силленита Б125БеО39. Муллит по своему молярному составу содержит двукратный избыток железа по сравнению с висмутом, что можно выразить формулой Б12О3 • 2Бе2О3, напротив, силленит содержит многократный (25 : 1) избыток висмута по сравнению с железом в соответствии с его брутто-формулой 25Б12О3 • Бе2О3. Так же, как и феррит висмута Б1БеО3, муллит и силленит плавятся с разложением, но в отличие от самого феррита висмута с узким интервалом его существования концентрационные интервалы кристаллизации муллита Б12Бе4О9 и силленита Б125БеО39 весьма широки, что препятствует синтезу целевого продукта, свободного от примесей. Кроме того, оксид висмута Б12О3 обладает достаточно высокой летучестью при температурах отжига, что приводит к нарушению стехиометрическо-го соотношения реагентов при синтезе Б1БеО3. Наблюдающееся при этом обеднение исходной смеси висмутом способствует появлению примеси муллита Б12Бе4О9 с повышенным содержанием железа по сравнению с его содержанием в Б1БеО3.
Таким образом, синтез чистого феррита висмута твердофазным методом из стехиомет-рической смеси оксидов следует признать практически неосуществимой задачей из-за чрезвычайной сложности процессов, происходящих при непосредственном взаимодействии Б12О3 и Бе2О3 при высоких температурах. Точный механизм этой твердофазной реакции до сих пор не выявлен. Поэтому вопрос о существовании и условиях образования в системе Б12О3 - Бе2О3 феррита висмута Б1БеО3, а также о возможных путях образования вторичных фаз Б12Бе4О9 и Б125БеО39 до настоящего времени обсуждается в литературе.
Следовательно, при разработке методик синтеза феррита Б1БеО3, свободного от примесных фаз, и установлении возможных путей улучшения его магнитоэлектрических свойств (переход от тонких пленок к объемным образцам) необходимо решить две задачи. Первая задача - найти способ получения СМ взаимодействием реагентов, отличных от оксидов
соответствующих металлов. Вторая задача -найти возможность такого воздействия на структурные и магнитные параметры кристаллической решетки феррита висмута, которые привели бы к появлению МЭ-эффекта в объемных образцах вещества. В обзоре [10] отмечается, что улучшение магнитоэлектрических характеристик Б1БеО3 происходит в результате приложения к объемным образцам очень сильных магнитных полей или очень больших механических напряжений. Однако эти воздействия на кристаллическую решетку Б1БеО3 нельзя признать технологичными. Поиск других способов воздействия на структуру феррита висмута показал, что частичное замещение ионов висмута и ионов железа ионами других металлов действует аналогично механическому давлению, т. е. определенным образом изменяет структуру решетки и позволяет получить величины МЭ-эффекта, на порядок превосходящие наблюдаемые ранее [9]. Для замещения ионов Б13+ чаще всего используются ионы редкоземельных элементов, у которых ионные радиусы меньше ионного радиуса Б13+, что создает напряжения в кристаллической решетке, изменения в энергии кристаллического поля и 3^-электронной конфигурации Бе3+ и, как следствие, приводит к увеличению магнитного упорядочения [13]. Замещение ионов Бе3+ проводят ионами переходных 3 ^-металлов (Сг, N1, Со).
Таким образом, разработка методов синтеза твердых растворов на основе феррита висмута в настоящее время считается перспективным путем улучшения его магнитоэлектрических свойств. На кафедре физической и коллоидной химии в течение ряда лет исследования возможности синтеза мультиферроиков на основе феррита висмута Б1БеО3 проводились именно в этом направлении - изучались условия получения твердых растворов состава Б11-хЬпхРеО3, где Ьп - атом редкоземельного элемента, а также закономерности влияния изомолярного замещения ионов висмута ионами редкоземельных элементов на кристаллическую структуру и свойства образующихся при этом твердых растворов.
Целью данной работы являлся синтез твердых растворов новых мультиферроиков на основе феррита висмута Б1БеО3 со структурой перовскита и исследование ряда их физико-химических свойств: электропроводности, энергии активации электропроводности, ИК-спектров, микроструктуры. Твердые растворы получались путем эквимолярного замещения части ионов Б13+ в Б1БеО3 ионами Ьа3+ и Рг3+ при взаимодействии оксида висмута Б12О3 с предварительно синтезированными лантан-
и празеодимзамещенными твердыми растворами на основе антиферромагнитного муллита Б12Бе4О9.
Основная часть. В последних опубликованных по данному направлению работах [4, 5] представлены результаты разработанного нами метода синтеза замещенного феррита висмута путем твердофазного взаимодействия твердых растворов на основе муллита Б12Бе4О9 состава Б12-хЬпхРе4О9 (Ьп = Ьа, Рг; х = 0,2; 0,4) и оксида висмута Б12О3 по реакции
Б12-хЬпхБе4О9 + Б12О3 = 4Б11-хЬпхРеО3 (Ьп = Ьа, Рг; х = 0,05; 0,1).
Соответствующие прекурсоры на основе муллита синтезировались предварительно из оксидов висмута Б12О3, лантана Ьа2О3, празеодима Рг6О„ и железа Бе2О3 высокой степени чистоты (квалификация «х.ч.»). Реактивный оксид лантана предварительно отжигался при температуре 1000°С в течение 2 ч. Порошки исходных оксидов, взятые в соответствующих молярных соотношениях, смешивали с добавлением этанола и мололи в планетарной мельнице Ри1уеп2еИе 6.0 на протяжении 30 мин. Полученную шихту с внесенным этанолом прессовали под давлением 50-75 МПа в таблетки диаметром 25 мм и высотой 57 мм, которые затем высушивали на воздухе для удаления спирта в течение 1-2 ч при температуре 100°С.
Синтез прекурсоров осуществлялся в две стадии. Вначале высушенные таблетки отжигали на воздухе на подложках из оксида алюминия при температуре 800°С на протяжении 4 ч, затем их дробили, перемалывали до достаточно высокой степени дисперсности, прессовали в бруски длиной 30 мм и сечением 5^5 мм2 и повторно обжигали на воздухе при температуре 800°С в течение 4 ч. Данная методика синтеза прекурсоров обеспечивала более полное взаимодействие реагентов и позволила получить практически однофазные образцы твердых растворов составов Б^ 8Ьа0 2Бе4О9, Бь ,6Ьа0^е4О9 и Б11,8Рг0,2Ре4О9, свободные от примесных фаз [4, 5].
Подготовка реакционных смесей прекурсоров и оксида висмута к процессу обжига с целью получения твердых растворов ферритов выполнялась аналогичным образом, оптимальные температурно-временные режимы обжига выбирались в каждом конкретном случае по результатам анализа получаемых результатов.
Идентификация предварительно синтезированных образцов прекурсоров и твердых растворов на основе феррита висмута Б1БеО3 проводилась путем рентгенофазового анализа. Ди-фрактограммы получали на рентгеновском ди-
фрактометре D8 Advance фирмы Bruker в диапазоне углов 20 20-80 град с использованием CuÄTa-излучения пошаговым методом съемки. При этом использовались данные картотеки международного центра дифракционных данных (International Centre for Diffraction Data Joint Committeeon Powder Diffraktion Standards, ICDDJCPDS).
Определение параметров кристаллической решетки проводилось при помощи рентгено-структурного табличного процессора RTP и данных картотеки международного центра дифракционных данных (ICDDJCPDS).
Инфракрасные спектры синтезированных соединений в интервале волновых чисел 350900 см-1 записывали в таблетированных с KBr («х.ч.») смесях на ИК-Фурье спектрометре NEXUS фирмы THERMO NICOLET. Масса навески исследуемых веществ составляла около 0,1% от массы таблетки («1 мг). Погрешность определения частот колебаний не превышала ±2 см-1.
Исследование однородности полученных образцов и поэлементного распределения отдельных компонентов проводили на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-5610LV (Япония) с использованием системы электронного зондового энергодисперсного рентгенофлюоресцентного анализатора марки JED 22-01.
Электропроводность исследуемых образцов ферритов измеряли на постоянном токе на воздухе в интервале температур 470-1090 К четырехзондовым методом с помощью вольтметров В7-53 и В7-58. Температуру контролировали откалиброванной хромель-алюмелевой термопарой с помощью вольтметра B7-58/1. Нагрев осуществляли в печи сопротивления, измерения проводили в динамическом режиме со средней скоростью нагрева и охлаждения 3-5 К/мин. При максимальной температуре опыта образцы выдерживали 10-15 мин, а затем охлаждали. Перед проведением исследований на поверхности образцов формировали серебряные электроды вжиганием серебряной пасты (суспензия мелкодисперсного серебра в изоамилацетате) в течение 5 мин при температуре 1070 К. Энергия активации (ЕА) электрической проводимости о рассчитывалась на основании экспериментальной зависимости lg о = f(1/T) в интервале температур 360-520 К и 700-1000 К.
Анализ дифрактограмм полученных муль-тиферроиков показал, что поликристаллические образцы замещенных ферритов висмута Bi0,95La<),05FeO3, Bi0,9La0,1FeO3 и Bi,,95Pr0,05FeO3 имели кристаллическую структуру ромбоэдрически искаженного перовскита, являлись одно-
фазными и свободными от присутствия примесных фаз - антиферромагнитного муллита Bi2Fe4O9 и парамагнитного силленита Bi25FeO39.
Для полученных образцов твердых растворов были рассчитаны параметры элементарных ячеек, которые оказались близки по величине к параметрам элементарной ячейки базового феррита висмута BiFeO3 [5].
На рис. 1-5 представлены результаты электронно-микроскопического исследования твердых растворов на основе феррита висмута, синтезированных при различных температурно-временных режимах. Электронные микрофотографии даны для двух степеней увеличения -500 и 1000.
Рис. 1. Электронные микрофотографии сколов керамики состава Bi0,95La0,05FeO3 (T = 900°C, т = 4 ч)
Рис. 1-5 подтверждают однофазность полученных образцов ферритов. Кроме того, рис. 3-5 свидетельствуют о том, что увеличение температуры и времени обжига реакционной смеси прекурсора и оксида висмута приводит к уменьшению пористости синтезированного продукта Bi0,95Pr0,05FeO3 и к росту размеров зерен твердого раствора.
Рис. 2. Электронные микрофотографии сколов керамики состава Б10,9Ьа01РеО3 (7 = 900°С, т = 0,5 ч)
Рис. 4. Электронные микрофотографии сколов керамики состава Б10,95Рг0,05РеО3 (7 = 830°С, т = 4 ч)
Рис. 3. Электронные микрофотографии сколов керамики состава Б10,95Рг0,05РеО3 (7 = 830°С, т = 0,5 ч)
Рис. 5. Электронные микрофотографии сколов керамики состава Б10,95Рг0,05РеО3 (7 = 900°С, т = 4 ч)
На ИК-спектрах поглощения твердых растворов Bi0,9La0,1FeO3 и Bi0,95La0,05FeO3 (рис. 6) наблюдаются три линии поглощения с максимумами при 433-435 см-1, 543-547 см-1, 808811 см-1. Проявляющиеся в спектрах полосы поглощения в области волновых чисел 808811 см-1 характеризуют валентные колебания связей Fe(2)-O в тетраэдрах Fe(2)O4. Линии поглощения с максимумами при 433-435 см-1, 543-547 см-1 соответствуют колебаниям связей Fe-O, что свидетельствует о том, что в данных образцах также преобладает ромбоэдрически искаженная фаза перовскита.
V, см 1
Рис. 6. ИК-спектры поглощения образцов ферритов:
1 - Bio,9Lao,lFeOз (Т = 900°С, т = 0,5 ч);
2 - Bio,95Lao,o5FeOз (Т = 900°С, т = 4 ч)
При замещении части ионов Bi3+ ионами
т 3+
La происходит смещение полос поглощения в более высокочастотную область, что является следствием уменьшения длин связей Fe-О, особенно в октаэдрах FeО6, и уменьшения углов О-Fe-О. При этом характер изменения частот поглощения, обусловленных валентными и деформационными колебаниями, подтверждает образование твердых растворов на основе BiFeO3. Таким образом, данные ИК-спектро-скопии согласуются с результатами рентгено-фазового анализа [4, 5].
На ИК-спектрах поглощения твердых растворов Bi0,95Pr0,05FeO3, полученных при различных температурно-временных режимах обжига, наблюдаются три линии поглощения с максимумами при 431-439 см-1, 540-547 см-1, 808811 см-1 (рис. 7). Проявляющиеся в спектрах полосы поглощения в области волновых чисел 818-811 см-1 характеризуют валентные колебания связей Fe(2)-O в тетраэдрах Fe(2)O4. Ли-
нии поглощения с максимумами при 431439 см-1, 540-547 см-1 соответствуют колебаниям связей Fe-O, что свидетельствует о том, что в данных образцах преобладает ромбоэдрически искаженная фаза перовскита и так же, как для лантанзамещенных твердых растворов, подтверждает данные рентгенофазового анализа для Bio,95Pro,o5FeOз.
' 433
2
547 437 ^ %
547 437 1
-1-1-1
1000 800 600 400
V, см-1
Рис. 7. ИК-спектры поглощения образцов ферритов:
1 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 830°С, т = 0,5 ч);
2 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 830°С, т = 4 ч);
3 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 900°С, т = 4 ч)
Результаты измерения электропроводности синтезированных твердых растворов СМ на основе феррита висмута представлены на рис. 8 и 9.
Т, К
Рис. 8. Температурная зависимость удельной электропроводности твердых растворов:
1 - Bi0 <^ао (Т = 900°С, т = 0,5 ч);
2 - Bi0,95La0,05FeO3 (Т = 900°С, т = 4 ч)
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
с, мкСм/см
0
200 400 600 800
1000 1200
Т, К
Рис. 9. Температурная зависимость удельной электропроводности твердых растворов:
1 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 830°С, т = 0,5 ч);
2 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 830°С, т = 4 ч);
3 - Bio,95Pro,o5FeOз (Т = 900°С, т = 4 ч)
Удельная электропроводность с образцов твердых растворов составов Bi0,9La0,1FeO3, Bi0,95La0,05FeO3 и Bi0,95Pr0,05FeO3 при увеличении температуры от 300 до 1100 К возрастает примерно на три порядка. Увеличение электропроводности с ростом температуры свидетельствует о том, что исследуемые твердые растворы являются полупроводниками р-типа.
На зависимостях 1пс от 1/Т, представленных на рис. 10 и 11, наблюдаются изломы в области температур 540-556 К.
-5
--1100
--1155
--2200
--2255
-30
1п с
-1-1
3 4
1000/Т, К-1
Рис. 10. Зависимость 1пс от 1/Т для твердых растворов:
1 - Bio,9Lao,lFeOз (Т = 900°С, т = 0,5 ч);
2 - Bio,95Lao,o5FeOз (Т = 900°С, т = 4 ч)
-5 -7 -9 -11-13-15-17-19-21-23 --2255
1п с
1000/Т, К-1
Рис. 11. Зависимость 1пс от 1/Т для твердых растворов:
1 - Bi0 95Pr0 05FeO3 (Т = 830°С, т = 0,5 ч);
2 - Bi095Pr0 05FeO3 (Т = 830°С, т = 4 ч);
3 - Bi0,95Pr0,05FeO3 (Т = 900°С, т = 4 ч)
Для интервалов температур, в которых наблюдается линейная зависимость 1пс от 1/Т, были определены значения энергии активации электропроводности Еа. В интервале температур 7001000 К величина Еа составила 10,6-12,7 эВ для твердых растворов Bi0,95Pr0,05FeO3 и 11,5-17,1 эВ для твердых растворов Bi0,9La0,1FeO3 и Bi0,95La0,05FeO3. В интервале температур 360520 К величина Еа составила 1,7-2,2 эВ для твердых растворов Bi0,95Pr0,05FeO3 и 1,5-2,0 эВ для твердых растворов Bi0,9La0,1FeO3 и Bi0,95La0,05FeO3.
Заключение. Впервые синтезированы свободные от нежелательных примесных фаз твердые растворы на основе феррита висмута Bio,9Lao,lFeOз, Bio,95Lao,o5FeOз и Bio,95Pro,o5FeOз, в которых проведено частичное изовалентное замещение ионов Bi3+ ионами La3+ и Pr3+. Синтез выполнен путем взаимодействия соответствующих замещенных прекурсоров состава Bi2-xLnxFe4O9 (Ln = La, Pr; х = 0,2; 0,4) и оксида висмута Bi2O3.
Исследованы ИК-спектры и электропроводность синтезированных сегнетомагнетиков, рассчитана энергия активации электропроводности в интервалах температур 360-520 К и 700-1000 К.
Дальнейшее развитие разрабатываемого направления планируется проводить, исследуя условия синтеза и свойства замещенного феррита висмута Bi1_xNdxFeO3, который так же, как и его аналоги по группе редкоземельных элементов Bi1_xLaxFeO3 и Bi1_xLaxFeO3, может оказаться перспективным для практического применения сегнетомагнетиком на основе феррита висмута.
2
1
Литература
1. Синтез твердых растворов Bi1-xPrxFe1-xCoxO3 методом твердофазных реакций с использованием прекурсоров BiFeO3 и PrCoO3 / Л. А. Башкиров [и др.] // Труды БГТУ. 2013. № 3: Химия и технология неорган. в-в. С. 16-20.
2. Затюпо А. А. Физико-химические свойства твердых растворов на основе феррита висмута и кобальтитов, галлатов лантана, самария со структурой перовскита: дис. ... канд. хим. наук: 02.00.21, 02.00.04. Минск, 2013. 190 л.
3. Синтез сегнетомагнетика BiFeO3 из прекурсора Bi25FeO39 и оксида железа Fe2Ü3 / А. А. Затюпо [и др.] // Труды БГТУ. 2014. № 3: Химия и технология неорган. в-в. С. 44-46.
4. Синтез и структура твердых растворов Bi095La0,05FeO3 и Bi09La01FeÜ3, полученных из прекурсоров Bi18Lao,2Fe4O9, Bi16La0,4Fe4O9 и оксида Bi2O3 / Л. А. Башкиров [и др.] // Труды БГТУ. 2016. № 3: Химия и технология неорган. в-в. С. 93-99.
5. Синтез новых мультиферроиков на основе феррита висмута BiFeO3 со структурой перовскита с использованием в качестве прекурсоров ферритов висмута других структур / Л. А. Башкиров [и др.] // Труды БГТУ. 2017. Сер. 2, Химические технологии, биотехнология, геоэкология. № 2. С. 42-48.
6. Макоед И. И. Получение и физические свойства мультиферроиков. Брест: БрГУ, 2009. 181 с.
7. Epitaxial BiFeO3 multiferroic thin film heterostructures / J. Wang [et al.] // Science. 2003. Vol. 299. P.1719-1722.
8. Звездин А. К., Пятаков А. П. Фазовые переходы и гигантский магнитоэлектрический эффект в мультиферроиках // Успехи физических наук. 2004. Т. 174, № 4. С. 465-470.
9. Пятаков А. П., Звездин А. К. Магнитоэлектрические материалы и мультиферроики // Успехи физических наук. 2012. Т. 182, № 6. С. 593-620.
10. Вербенко И. А., Резниченко Л. А. Инновации в области функционального материаловедения // Инноватика и экспертиза. 2014. Вып. 1 (12). С. 40-54.
11. Фазовая диаграмма системы окись висмута - окись железа / Е. И. Сперанская [и др.] // Известия Академии наук СССР. Сер. хим. 1965. Т. 5. С. 905-906.
12. Особенности образования BiFeO3 в смеси оксидов висмута и железа (III) / М. И. Морозов [и др.] // Журнал общей химии. 2003. Т. 73, вып. 11. С. 1772-1776.
13. Shannon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in ha-lides and chalcogenides // Acta Cryst. 1976. Vol. A32. P. 751-767.
References
1. Bashkirov L. A., Bolvako A. K., Dudchik G. P., Krisko L. Y. Synthesis of Bi1-xPrxFe1-xCoxO3 solid solutions by solid-state reactions method using BiFeO3 and PrCoO3 precursors. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2013, no. 3: Chemistry and Technology of Inorganic Substances, pp. 16-20 (In Russian).
2. Zatyupo A. A. Fiziko-khimicheskiye svoystva tverdykh rastvorov na osnove ferrita vismuta i kobal'titov, gallatov lantana, samariya so strukturoy perovskita. Dis. kand. khim. nauk [Physicochemical properties of solid solutions based on bismuth ferrite and cobaltites, gallates lanthanum, samarium with perovskite structure. Kand. Dis.]. Minsk, 2013. 190 p.
3. Zatyupo A. A., Bashkirov L. A., Shichkova T. A., Emello G. G. Synthesis of BiFeO3 multiferroic from Bi25FeO39 precursor and Fe2O3 oxid. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2014, no. 3: Chemistry and Technology of Inorganic Substances, pp. 44-46 (In Russian).
4. Bashkirov L. A., Dudchik G. P., Glinskaya A. A., Velikanova I. A. Synthesis and structure of solid solutions Bi0 95La0.05FeO3 and Bi09La01FeO3 using as precursors Bi18Lao.2Fe4O9, Bi16Lao.4Fe4O9 and the oxide of Bi2O3. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2016, no. 3: Chemistry and Technology of Inorganic Substances, pp. 93-99 (In Russian).
5. Bashkirov L. A., Glinskaya A. A., Velikanova I. A., Dudchik G. P. Synthesis of multiferroics on the base of bithmus ferrite BiFeO3 with the structure of perovskite using ferrites of other crystal structures as precursors and the oxide of Bi2O3. Trudy BGTU [Proceedings of BSTU], 2017, no. 2: Chemical Technologies, Biotechnology and Geoecology, pp. 42-48 (In Russian).
6. Makoyed I. I. Polucheniye i fizicheskiye svoystva mul'tiferroikov [Production and physical properties of multiferroics]. Brest, BrGU Publ., 2009. 181 p.
7. Wang J., Neaton J. B., Zheng H., Nagarajan V., Ogale S. B., Liu B., Viehland D. Epitaxial BiFeO3 multiferroic thin film heterostructures. Science, 2003, vol. 299, pp. 1719-1722.
8. Zvezdin A. K., Pyatakov A. P. Phase transitions and the giant magnetoelectric effect in multiferroics. Uspekhi fizicheskikh nauk [Successes of physical sciences], 2004, vol. 174, no. 4, pp. 465470 (In Russian).
9. Pyatakov A. P., Zvezdin A. K. Magnetoelectric materials and multiferroics. Uspekhi _ fizicheskikh nauk [Successes of physical sciences], 2012, vol. 182, no. 6: Chemistry and Technology of Inorganic Substances, pp. 593-620 (In Russian).
10. Verbenko I. A., Reznichenko L. A. Major trends to optimize the properties of multiferroics. Innovatika i ekspertiza [Innovation and expertise], 2014, issue 1 (12), pp. 40-54 (In Russian).
11. Speranskaya E. I., Skorikov V. M., Rode E. Ya., Terekhova V. A. Phase diagram of bismuth oxide - iron oxide system. Izvestiya Akademii nauk SSSR, ser. khim. [News of the Academy of Sciences of the USSR], 1965, vol. 5, pp. 905-906 (In Russian).
12. Morozov M. I., Lomanova N. A., Gusarov V. V. Features of the formation of BiFeO3 in a mixture of bismuth and iron (III) oxides. Zhurnal obshchey khimii [Russ. J. Gen. Chem.], 2003, vol. 73, issue 11, pp. 1772-1776 (In Russian).
13. Shannon R. D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in ha-lides and chalcogenides. Acta Cryst, 1976, vol. A32, pp. 751-767.
Информация об авторах
Великанова Ирина Алексеевна - кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физической, коллоидной и аналитической химии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: [email protected]
Глинская Анна Анатольевна - кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры физической, коллоидной и аналитической химии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: glinskaya@ belstu.by
Дудчик Галина Павловна - кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физической, коллоидной и аналитической химии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: [email protected]
Information about the authors
Vialikanava Iryna Alyakseevna - PhD (Chemistry), Associate Professor, Assistant Professor, the Department of Physical, Colloid and Analytical Chemistry. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]
Glinskaya Anna Anatol'yevna - PhD (Chemistry), Senior Lecturer, the Department of Physical, Colloid and Analytical Chemistry. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]
Dudchik Galina Pavlovna - PhD (Chemistry), Associate Professor, Assistant Professor, the Department of Physical, Colloid and Analytical Chemistry. Belarusian State Technological University (13a, Sverdlova str., 220006, Minsk, Republic of Belarus). E-mail: [email protected]
Поступила 08.11.2018
