Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Анализ данных табл. 1 позволяет отметить следующее: 1) во всех исследованных образцах заселенность (коэффициент заполнения) позиций лития соответствует ее значению в кристаллах конгруэнтного состава; 2) количество атомов ниобия в позиции лития (антиструктурный дефект NbLi) максимально в образцах 2 и 7; 3, примесные дефекты Zn также распределяются по вакантным позициям лития; 4) вакансии ниобия наблюдаются во всех образцах кроме 8-го; 5) уточненные значения координат ионов кислорода и z/c-координаты литиевых позиций отличаются друг от друга для различных образцов. Поскольку координаты указаны в долях периодов элементарной ячейки, а сами периоды тоже не постоянны от образца к образцу, для дальнейшего анализа структурных изменений рассчитывали межатомные расстояния. Межатомные расстояния рассчитывались из уточнённых значений координат ионов и периодов элементарной ячейки. В основе структуры ниобата лития лежит плотнейшая гексагональная упаковка ионов кислорода. Октаэдрические пустоты, образованные атомами кислорода, на 1/3 заняты атомами ниобия, на 1/3 атомами лития, 1/3 остаётся пустой. В результате вдоль полярной оси (оси с) катионы чередуются следующим образом: Li, Nb, вакансия, Li, Nb (рис. 2), т. е. имеют место короткие и длинные расстояния Nb-Li, Li-Nb. Рис. 2. Расположение катионов в элементарной ячейке конгруэнтного ниобата лития Также следует отметить, что в заполненных катионами октаэдрах есть три короткие длины связей металл — кислород и три длинные. На рис. 3 продемонстрировано изменение длинных и коротких связей в октаэдрах NbOe при увеличении концентрации ZnO в расплаве. При увеличении концентрации ZnO в расплаве до концентраций, соответствующих критическим значениям, деформация кислородных октаэдров NbO6 уменьшается. В области критических концентраций (6,67-6,99 мол. %) изменение расстояний носит скачкообразный характер. В образце 9, полученном при концентрации ZnO в расплаве, равной 8,91, форма октаэдра стремится к правильной: короткие и длинные расстояния практически равны. . о 1 А Рис. 3. Зависимость межатомных расстояний Nb-O в октаэдрах NbO6 от концентрации ZnO в расплаве Зависимости длин связей металл — кислород в октаэдрах LiO6, ZnLiO6, NbLiO6 от концентрации ZnO в расплаве для исследуемых кристаллов представлены на рис. 4. Как и в октаэдрах NbO6, в области критических концентраций наблюдается аномальное поведение длин связей. 505