Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))
постепенно снижается для всех составов, что вызвано термической деструкцией диполей (рис. 2 а ). Для состава с х = 0,3; у = 0,4 увеличение s' вызвано наличием примеси Na 0 , 65 .MxNbO 3 - 5 , для которой при температуре 370 °С наблюдается структурный переход от орторомбической модификации в тетрагональную [12]. Величина температурного коэффициента емкости постепенно приближается к нулю с усложнением состава (-5 6 0 < ТКЕ (ppm/°C) < -3 4 0 при 2 5 -2 8 0 °С). Диэлектрическая константа постепенно уменьшается (161—>57 при 25 °С и 1 МГц) с увеличением замещения катионов висмута на катионы редкоземельных элементов за счет снижения общей поляризуемости образцов [13] и уменьшения размера агломератов. Величина тангенса угла диэлектрических потерь tg 5 (до 280 °С) практически остается постоянной на уровне 0 ,002 -0 ,003 (рис. 26), что указывает на возможность использования данной керамики в качестве высокочастотных керамических конденсаторов до 280 °С. Выводы Впервые показан подход к получению высокоэнтропийных составов со структурой пирохлора путем допирования ниобатов висмута с сохранением диэлектрических характеристик. Синтезирован ряд составов (B i 1 , 9 - 2 x- 2 yLixNaxEuyLay)(Mg 0 , 5 N b 1 , 5 )O 7 - 5 , исследованы их оптические и диэлектрические свойства. Установлен высокоэнтропийный состав керамики (B i 0 , 74 Li 0 , 21 Na 0 , 21 La 0 , 32 Eu 0 , 32 Mg 0 , 07 Nb 0 , 12 )x x(M g 0 , 40 N b 1 , 60 )O 6 , 76 , предельно возможный для такого набора катионов в ^-позициях структуры пирохлора. Теоретическим DFT-расчетом было показано, что в ряду низко-, средне-, высокоэнтропийных составов ниобата висмута происходит повышение термодинамической устойчивости пирохлоров. Полученные образцы являются широкозонными полупроводниками с хорошими диэлектрическими показателями (s' = 57-161 (25 °C), tg 5 = 0,002-0,003 (25-280 °С) при 1 МГц), что указывает на возможность их использования в качестве высокочастотных керамических конденсаторов до 280 °С. С пи со к и с то чн и ко в 1. Reaction study and phase formation in Bi2O3-ZnO-Nb2Os ternary system / K. Tan [et al.] // Pacific. J. Sci. Technol. 2008. Vol. 9. P. 468-479. 2. Nguyen B., Liu Y., Withers R. L. The local crystal chemistry and dielectric properties of the cubic pyrochlore phase in the Bi2O3-W2+O-Nb2O5 (M2+ = Ni2+ and Mg2+) systems // J. Solid State Chem. 2007. Vol. 180. P. 549-557. 3. Bismuth zinc niobate pyrochlore dielectric thin films for capacitive applications / W. Ren [et al.] // J. Appl. Phys. 2001. Vol. 89. P. 767-774. 4. Dielectric properties and atomic-scale microstructural characterizations of cubic-pyrochlored ceramics in the system o f Bi 2 Os-MgO-Nb 2 Os / W. Xia [et al.] // J. Alloys. Compd. 2017. Vol. 701. P. 682-688. 5. Structure and dielectric properties o f Nd substituted Bi1,5MgNb1,sO7 ceramics / B. Huang [et al.] // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2013. Vol. 24. P. 2785-2789. 6. Low temperature crystallized voltage tunable B i^Cu xMg1_xNb1,sO7 thin films capable o f integration with Au electrode / P. F. Ning [et al.] // Ceram. Int. 2012. Vol. 38. P. 5299-5303. 7. Effect of Li and Li-RE co-doping on structure, stability, optical and electrical properties of bismuth magnesium niobate pyrochlore / M. S. Koroleva [et al.] // Mater. Res. Bull. 2022. Vol. 145. P. 111520. 8. Structure, thermal stability, optoelectronic and electrophysical properties of Mg- and Na-codoped bismuth niobate pyrochlores: Experimental and theoretical study / M. S. Koroleva [et al.] // J. Alloys. Compd. 2021. Vol. 858. P. 157742. 9. High-Entropy Oxides: Fundamental Aspects and Electrochemical Properties / A. Sarkar [et al.] // Adv. Mater. 2019. Vol. 31. P. 1806236. 10. Shannon R. D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances in Halides and Chaleogenides // Acta. Cryst. 1976. Vol. А 32. P. 751-767. 11. Structural, Optical, Luminescence, and Electrical Properties o f Eu/Li- and Eu/Na-Codoped Magnesium Bismuth Niobate Pyrochlores / M. S. Koroleva [et al.] // Inorg. Chem. 2022. Vol. 61. P. 9295-9307. 12. Shirane G., Newnham R., Pepinsky R. Dielectric properties and phase transitions of NaNbO3 and (Na,K)NbO3 // Phys. Rev. 1954. Vol. 96. P. 581-588. 13. Shannon R. D. Dielectric polarizabilities of ions in oxides and fluorides // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 73. P. 348-366. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 193-197. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 193-197. © Королева М. С., Краснов А. Г., Пийр И. В., 2023 196
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz