CC BY
39
УДК 541.124
ИМПЕДАНСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФАЗ АУРИВИЛЛИУСА СИСТЕМЫ В14Т1з012-В1Ре0з
Н. А. Ломанова1, В. В. Гусаров1'2
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия 2Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Санкт-Петербург, Россия natus@hotbox.ru, victor.v.gusarov@gmail.com
РАС8 61.66.Fn
Проведен анализ влияния толщины перовскитоподобных блоков фаз Ауривиллиуса В^+1Рет_з^зОзт+з на их электрофизические свойства. Показано изменение характера проводимости фаз Ауривиллиуса при достижении определенных значений толщины перовскитоподобного блока, при которых происходит резкое уменьшение их устойчивости.
Ключевые слова: оксиды, фазы Ауривиллиуса, наноразмерные перовскитоподобные слои, электрические свойства, импедансная спектроскопия.
1. Введение
Большой интерес исследователей к перовскитоподобным соединениям системы Bi4TiзO12-BiFeOз с общей формулой В^+1Бет-зТ^Озт+з, обладающих слоистой структурой типа фаз Ауривиллиуса, связан с наличием у них перспективных для практического применения сегнетоэлектрических, полупроводниковых, магнитных, каталитических свойств [1-7]. Строение таких соединений может рассматриваться как композиция сросшихся флюоритоподобных слоев {(В^О2)2+}те и перовскитоподобных блоков {(Ат-1ВтОзт+1)2-}^, где величина т — число октаэдрических слоев в перовскитопо-добном блоке, может принимать целые или дробные значения (рис. 1). Дробные значения т соответствуют структурам, в которых чередуются перовскитоподобные блоки толщиной кг(тг) с различным числом тг октаэдрических слоев в блоке (г = 1... к, где к — число перовскитоподобных блоков в структуре различной толщины). Таким образом, в элементарной ячейке соединений В^+1 Бет-зТ^Озт+з чередуются флюоритоподобные слои
о I ° °
{(В^О2)2+}те, имеющие толщину / « 4, 08 А [8] и ширину af = 3, 80 А [9], и перовскитоподобные блоки {(В1т-1Еет-зТ1зОзт+1)2-}те со средней толщиной
к = V • ! V (уг — число перовскитоподобных блоков, состоящих из тг октаэдрических слоев), и средним значением числа октаэдрических слоев в перовскитоподобном блоке т = ^к=1 Уг • тг! ^к=1 V (рис. 1), а также со средним значением ширины ар, которое может быть оценено на основании эмпирического соотношения идеализированного
перовскитоподобного блока {(А2ВзО12)2 } [9]
ар = 1, 33гБ + 0, 60га + 2, 36А, (1)
РИС. 1. Схема расположения слоев в структуре соединений
Б1т+1Еет-зТ1зОзт+з (т = 3, 67)
где гв — ионный радиус октаэдрически координированного катиона Б, гА — ионный радиус 8-координированного катиона А, значения ионных радиусов здесь и далее принимаются по системе ионных радиусов Шэннона и Прюита [10].
Близость значений параметров ар и af свидетельствует, как было показано в работах [11-13], о возможности существования и устойчивости соединений со структурой фаз Ауривиллиуса соответствующего состава.
Значения гь определяется в соответствии с правилом Вегарда согласно выражению
гв = Г (Ее3+(У/)) ■ т—3 + г (Т14+(У/)) ■ -, (2)
ч у т ^ ' т
где г (Ре3+(У/)) — ионный радиус Бе3+ в октаэдрическом координационном окружении в низкоспиновом, в соответствии с данными [13], состоянии; г (Т14+(У/)) — ионный радиус Т14+ в октаэдрическом координационном окружении.
Следует отметить, что расчеты, проведенные на основании выражения (1), для пе-ровскитоподобного блока {(Б1т-1Бет-3Т13О3т+1)2-}те, при значениях гь, определяемых по выражению (2) показывают, что с увеличением числа слоев т разница между значениями аР и af уменьшается (рис. 2). В соответствии с данными работы [9] это должно свидетельствовать об увеличении устойчивости фаз Ауривиллиуса Б1т+1Бет-3Т13О3т+3 с ростом т. Вместе с тем, как было показано в работах [3,4,8, 14-17], с увеличением значения т устойчивость соединений Б1т+1Бет-3Т13О3т+3 понижается и при т > 9 эти соединения не существуют. Таким образом, различие в значениях ширины перовскито-подобного и флюоритоподобного блоков (ар и af), рассчитанные по выражениям (1) и (2), в общем случае не может служить критерием устойчивости фаз Ауривиллиуса. Другие чисто геометрические критерии, такие как фактор толерантности перовскитоподобно-го блока [4, 16], или как разница в площадях поверхностей элементарной ячейки фазы Ауривиллиуса, перпендикулярной оси с, и соответствующей грани перовскитоподобного Б1БеО3 [8,18], как показывают результаты экспериментальных исследований [15-17], также не позволяют дать адекватной оценки максимального числа перовскитоподобных слоев в структуре соединений Б1т+1Еет-3Т13О3ТО+3.
Вместе с тем, в работах [16,17] на основании данных мёссбауэровских исследований фаз Ауривиллиуса был сделан вывод о влиянии распределения разнозаряженных ионов по объему перовскитоподобных блоков на устойчивость фаз Ауривиллиуса. Полученные
РИС. 2. Зависимость ширины перовскитоподобного блока ар от числа пе-ровскитоподобных слоев m
в этих работах результаты позволяют предположить, что фактором, определяющим устойчивость соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3, является взаимодействие электрически заряженных флюоритоподобных {(Bi2O2)2+}rc> и перовскитоподобных {(Bim-1Fem_3Ti3O3m+1 слоев. В этом случае изменение распределения заряда внутри перовскитоподобного блока с ростом m, особенно при наноразмерной толщине h блока, должно решающим образом сказаться на устойчивости фаз Ауривиллиуса.
Таким образом, в связи с тем, что изменение распределения заряда по структуре соединений должно выражаться в изменении их электрофизических свойств, то представляет интерес проведение систематического исследования материалов на основе соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 методом импедансной спектроскопии и поиск корреляций между изменениями в структуре, устойчивостью и электрофизическими характеристиками фаз Ауривиллиуса в зависимости от толщины перовскитоподобного блока.
2. Экспериментальная часть
Образцы соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 синтезировались методом твердофазных химических реакций из оксида висмута квалификации «ч», оксида железа (III) квалификации «чда» и оксида титана (IV) квалификации «ОСЧ».
Измельчение и смешение исходной смеси проводилось в халцедоновой вибромельнице в течении 2 ч. После этого образцы отпрессовывали в таблетки и обжигали на воздухе в печи Nabertherm (Германия). Условия синтеза соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 приведены в работах [8,18].
Фазовое состояние образцов определяли методом рентгенофазового анализа с использованием дифрактометра ДРОН-3 (CuKa-излучение). Кроме этого, фазовое состояние образцов и элементный состав фаз определяли по данным сканирующей электронной микроскопии и электронно-зондового микроанализа (микроскоп CamScan MV2300 с микро-зондовой приставкой Oxford Link).
Для импедансного измерения использовались керамические образцы, представляющие собой таблетку диаметром 7 мм и толщиной 2-3 мм с нанесенными на торцевую
часть платиновыми электродами. Образец помещался в двухконтактную ячейку, нагреваемую с пошаговым увеличением температуры в диапазоне 23-600 °С. Нагрев осуществлялся с помощью трубчатой печи марки «Снол» (Латвия). Измерения проводились при помощи комплексного измерителя иммитанса (RCL-метр Fluke PM6063). Экспериментально измерялось полное комплексное сопротивление (импеданс) Z = Z' + iZ" (Z' — действительная, Z" — мнимая составляющие вектора импеданса), позволяющее определить электропроводящие свойства непосредственно в объеме зерна, в диапазоне частот 10 кГц-1 Мгц.
3. Результаты и их обсуждение
Данные рентгенофазового анализа, электронной микроскопии и электронно-зондо-вого микроанализа показали, что образцы соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 являются однофазными и соответствуют заданной стехиометрии.
Температурные зависимости удельной электропроводности aac(1 /Т) некоторых соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 на частоте переменного тока 500 кГц показаны на рис. 3. Зависимость aac(1/T) скачкообразно изменяется при температурах около 400 °C и в каждом из указанных температурных интервалов хорошо описывается законом Аррениуса, что свидетельствует о различии механизмов электропроводности образцов соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 в области низких и высоких температур. Подобный характер температурной зависимости электропроводности характерен для многих перовскитов (см, например, [19]). Величина удельной электропроводности постепенно увеличивается по мере увеличения содержания BiFeO3 в структуре соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3 и составляет порядка 0,05-0,10 См/м при температуре 600°С и частоте 500 кГц.
По наклону прямых участков на зависимости aac(1/T) в диапазоне температур 400-620°С, соответствующей диапазону собственной проводимости, была определена энергия
РИС. 3. Температурная зависимость электропроводности соединений Bim+1Fem-3Ti3O3m+3
Н. А. Ломанова, В. В. Гусаров ТАБЛИЦА 1. Энергия активации проводимости
Соединение т Ед , Ед, эВ Еас, эВ*) Е, эВ
эВ**) лит. данные лит. данные
1000 500 100 10
кГц кГц кГц кГц
В1Д1з О12 3 1,87 - 0,85 0,90 0,90 0,92 0,61-1,02 [24]
Б1дТ1б БеО27 3,5 1,15 - 0,70 0,72 0,75 0,8 -
Б15реТ1зО15 4 0,89 - 0,43 0,44 0,45 0,46 -
В^Без^бОзз 4,5 0,77 - 0,38 0,40 0,40 0,42 -
Б1бЕе2Т1зО18 5 0,63 0,94 [20] 0,35 0,36 0,38 0,40 0,61 [20]
Б11зЕе5Т1еОз9 5,5 0,74 - 0,32 0,33 0,35 0,40 -
Б17БезТ1зО21 6 0,87 - 0,50 0,52 0,53 0,65 -
Б115Ее7Т16О45 6,5 0,65 - 0,41 0,41 0,44 0,50 -
Б18Бе4Т1зО24 7 0,82 - 0,36 0,43 0,44 0,45 0,94 [6]
Б1дЕе5Т1зО27 8 0,63 - 0,45 0,46 0,5 0,54 -
БиоБеб^зОзо 9 0,79 - 0,34 0,38 0,55 0,58 -
Б1БеОз***) ? - 0,84 [23] - - - - 0,89 [23]
Примечание: *) Еас — общая энергия активации переноса носителей зарядов, определенная по наклону ^аас(1/Т) (см. рис. 4); **)Ед — энергия активации переноса носителей зарядов в объеме зерна, определенная по наклону ть(1/Т) (ть определена по максимуму кривых Z//(f), рис. 2); ***) Е и Ед для тонких пленок Б1БеОз.
активации общей проводимости Еас носителей заряда на переменном токе (см. табл. 1). Энергия активации Еас в области собственной проводимости слабо зависит от числа пе-ровскитоподобных слоев в структуре и слабо зависит от частоты (см. табл. 1).
На характер кривых аас (1 /Т) и общую электропроводность оказывают влияние микроструктурные характеристики полученных материалов (пористость, размер кристаллитов, структура межзеренной (2-мерной неавтономной) фазы и т.д.), полученные в процессе различных режимов термообработки при синтезе. Поэтому более информативными характеристиками электропроводящих свойств фаз Ауривиллиуса являются данные, отвечающие свойствам кристаллитов.
На рис. 4 показан типичный годограф импеданса фаз Ауривиллиуса, характеризующий частотный отклик системы при различных температурах, на примере соединения Б17БезТ1зО21 (т = 6) при температурах 350 и 375°С. Форма траектории вектора Z на комплексной плоскости , Z/) может быть представлена в виде двух полуокружностей в областях высоких и низких частот с центрами на оси абсцисс, позволяющих разделить частотный отклик в объеме зерна (область высоких частот) и на границах зерен (область низких частот) [21], каждая из которых описывается эквивалентной параллельной ЯС-схемой замещения (см. рис. 4).
Комплексный спектр импеданса поликристаллического материала, частотный отклик которого характеризует процессы релаксации внутри и на границе зерен с различными временами релаксации т, может быть описан как сумма выражений Коула-Коула [22]:
а)
б)
РИС. 4. Годограф импеданса соединения Б17Бе3Т13021 (т=6) при температурах 350 (а) и 375 °С (б)
Къ + КдЪ
1 + (гшКъСъ)2 1 + (гшКдъСдъ)2 '
где Къ ■ Съ = тъ, КдЪ ■ СдЪ = тдЪ — время релаксации носителей заряда в объеме и на границах зерен. Частота релаксации (штах), определяемая по максимуму на зависимостях X(ш), увеличивается с повышением температуры. Для соединения Б17Бе3Т13021 значения Яъ,дъ, Съ,дъ приведены непосредственно на эквивалентной схеме.
X (ш)
На рис. 5 приведены частотные зависимости действительной части импеданса Х'а) некоторых соединений Б1т+1Бет-3Т1303т+3 при различных температурах, характеризующие единичный процесс релаксации в системе, при котором величина аас увеличивается с повышением температуры и частоты переменного тока.
а)
в)
РИС. 5. Зависимость действительной части импеданса X соединений Б1т+1Бет-3Т1303т+3 от частоты переменного тока f : а — Б111Бе3Т16033 (т = 4, 5); б — Б115ре7Т1б045 (т = 6, 5); в — Б1юРебТ1303о (т = 9).
При определенной частоте, на которой происходит высвобождение объемного заряда, кривые Z/(f) сливаются независимо от температуры. Эта частота понижается с увеличением числа перовскитоподобных слоев в структуре т, т.е. с увеличением содержания Б1БеОз в системе. Для фаз Ауривиллиуса с т < 5 эта частота находится за пределами измерений (> 1000 кГц). Для соединений с 5 < т < 7 эта частота имеет порядок 1000 кГц, для соединений с 8 < т < 9 — около 100 кГц. Таким образом, электропроводящие свойства образцов соединений Б1т+1Еет-зТ1зОзт+з зависят от толщины перовскитоподобного слоя Л(т) и коррелируют с данными по термической устойчивости данных соединений.
На рис. 6 приведена частотная зависимость мнимой части импеданса Z//(f) некоторых соединений Б1т+1Еет-зТ1зОзт+з при различных температурах, характеризующая процесс релаксации в объеме кристаллита. Для фаз Ауривиллиуса с т < 4 максимум кривой Z//(f) в данном частотном диапазоне находится при температурах выше 575 °С, а при более низких температурах — за пределами измерений. Для соединений с 5 ^ т ^ 7 максимум кривой Z) находится при температурах выше 300 °С, для 8 ^ т ^ 9 — при температурах выше 370 °С. При увеличении температуры максимумы кривых Z//(f) смещаются в высокочастотную область, что указывает на зависимость объемных зарядов от температуры и частоты. При этом, время релаксации диэлектрической поляризации в объеме кристаллита
ть = 1/(2пЛ),
где fr — частота релаксации, определяемая по максимуму кривых Z//(f), уменьшается при повышении температуры, что указывает на увеличение потерь в образце.
Зависимость энергии активации собственной (объемной) проводимости Ед, определенной исходя из соотношения Аррениуса
ть = то ехр (Ед/(кТ)),
где ть — время релаксации в объеме зерна, определенная по максимуму кривых Z//(f), от числа перовскитоподобных слоев т приведена на рис. 7. Величина Ед соответствует энергии активации полярона, что коррелирует с данными работы [20], табл. 1. Анализ величин энергии активации полной электропроводности и электропроводности в объеме зерна показывает, что так как значение Ед, характеризующие диэлектрическое поведение объемного заряда, существенно больше величины Еас, полная электропроводность аас соединений Б1т+1Бет-зТ1зОзт+з определяется электропроводностью границ зерен. При повышении температуры увеличивается количество заряженных частиц на границах зерен, которые обусловлены наличием кислородных вакансий, появившихся при термообработке в процессе синтеза материала.
Анализируя зависимость Ед (т), следует отметить, что при т < 5 значения Ед (т) постепенно понижаются и при т > 5 практически не зависят от числа перовскитоподобных слоев в структуре. На основании этого можно предположить, что при значениях т > 5 (Л > 2 нм) распределение электрического заряда во всех соединениях Б1т+1Еет-зТ1зОзт+з будет иметь близкий характер. Косвенным подтверждением влияния на электрофизические свойства фаз Ауривиллиуса увеличения содержания Б1БеО3 может служить возникновение присущего ему максимума на температурных зависимостях диэлектрической проницаемости у всех соединений с т > 5 [23,24], а также тот факт, что величина Ед приблизительно соответствует энергии активации проводимости тонких пленок Б1БеОз, которая, по данным работы [25], составляет около 0,84 эВ (см. табл. 1).
В то же время изменения электропроводящих свойств в объеме образцов соединений Б1т+1Бет-зТ1зОзт+з коррелируют с данными мёссбауэровской спектроскопии [16,17],
а)
б)
в)
РИС. 6. Зависимость мнимой части импеданса X" соединений Б1т+1Бет-3Т1303т+3 от частоты переменного тока f : а — Б19Т16Ее027
(т = 3, 5); б — Б1пЕе3Т1б033 (т = 4, 5); в — Б1юРебТ1303о (т = 9).
свидетельствующими о резком изменении эффективного заряда ионов Бе3+ и симметрии их ближайшего окружения при ^^ ~ 5, а также о перераспределением ионов Бе3+ в пе-ровскитоподобном блоке, которое, по данным этих работ, при ^^ ~ 8 становится близким к неупорядоченному, а его эффективный заряд по перовскитоподобному блоку выравнивается. В совокупности с данными по электропроводящим свойствам соединений Б1т+1Бет-3Т1303т+3, а также с данными о понижении термической устойчивости соединений при т ~ 5 и т ~ 8 [8], это может свидетельствовать о скачкообразном ослаблении связи между флюоритоподобным слоем и перовскитоподобным блоком в фазах Ауривил-лиуса при значениях ^^ ~ 5 и ^^ ~ 8, при которых перовскитоподобный блок фактически начинает проявлять электрофизические свойства, близкие к свойствам Б1Бе03.
РИС. 7. Зависимость энергии активации проводимости в объеме зерна Ед от числа перовскитоподобных слоев т
4. Заключение
Проведенный анализ влияния толщины перовскитоподобных блоков фаз Ауривил-лиуса Б1т+1Бет-3Т13О3т+3 на их электрофизические свойства показал, что при значениях т ~ 5 (к ~ 2 нм) и т ~ 8 (к ~ 3, 5 нм) происходят резкие изменения электрофизический свойств в объеме зерна. Эти изменения в электрофизических параметрах коррелируют по значениям т(к) с данными о перераспределении ионов Бе3+ и Т14+ в перовскитоподоб-ном блоке и понижении термической устойчивости рассматриваемых соединений.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 12-08-31453 мол_а) и Министерства образования и науки РФ (Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», ГК№ 16.516.11.6073).
Литература
[1] Смоленский Г.А., Исупов В.А., Аграновская А.И. Новая группа сегнетоэлектриков (со слоистой структурой) I // Физика твердого тела. — 1959. — Т. 1, № 1. — C. 169-170.
[2] Scott J. F. Nanoferroelectrics: statics and dynamics // J. Phys.: Condens. Matter. — 2006. — V. 18. — P. 361-386.
[3] Rao C.N.R., Raveau B. Transition Metal Oxides: Structure, Properties and Synthesis of Ceramic Oxides. — York: Wiley-VCH, 1998. — P. 74-75.
[4] Исупов В. А. Температуры Кюри слоистых сегнетоэлектриков типа Am-1Bi2MmO3m+3 // Неорган. матер. — 1997. — Т. 33,№ 9. — С. 1106-1110.
[5] Srinivas A., Kumar M., Suryanarayana S.V., Bhimasankaram T. Investigation of dielectric and magnetic nature of BirFe3Ti3O2i // Mater. Res. Bull. — 1999. — V. 34, No. 6. — P. 989-996.
[6] Srinivas A., Kima Dong-Wan, Honga Kug Sun, Suryanarayana S.V. Study of magnetic and magnetoelectric measurements in bismuth iron titanate ceramic — Bi8Fe4Ti3O24 // Mater. Res. Bull. — 2004. — V. 39. — P. 55-61.
[7] Jang J.S., Yoon S.S., Borse P.H. et al. Syntesis and characterization of aurivillius phase Bi5Ti3FeO15 layered perovskite for visible light photocatalysis // J. Cer. Soc. of Japan. — 2009. — V. 117, No. 11. — P. 1268-1272.
[8] Ломанова Н.А., Морозов М.И., Уголков В.Л., Гусаров В.В. Свойства фаз Ауривиллиуса в системе Bi4Ti3O12 - BiFeO3 // Неорган. матер. — 2006. — Т. 42, № 2. — C. 189-195.
[9] Newnham R.E., Wolfe R.W., Dorrain J.F. Structural basis of ferroelectricity in the bismuth titanate family // Mater. Res. Bull. — 1971. V. 6. — P. 1029-1039.
[10] Shannon R.D., Prewitt C.T. Effective ionic radii in oxides and fluorides // Acta cristallogr. B. — 1969. — V. 25, No. 6. — P. 928-929.
[11] Lundberg M., Hutchison L.J., Smith D. The structure of Bi15Ti9FenO57 and related compounds derived by high-resolution electron microscopy // J. Sol. St. Chem. — 1989. — V. 80. — P. 178-188.
[12] Hyatt N.C., Hriljac J.A., Comyn T.P. Cation disorder in Bi2Ln2Ti3O12 Aurivillius phases (Ln=La, Pr, Nd and Sm) // Mater. Res. Bull. — 2003. — V. 38. — P. 837-846.
[13] Hervoches C.H., Lightfoot P. A variable-temperature powder neutron diffraction study of ferroelectric Bi4Ti3Oi2 // Chem. Mater. — 1999. — V. 11. — P. 3359-3364.
[14] Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Фазовые состояния в разрезе BiFeO3-Bi4Ti3O12 системы Bi2O3-TiO2-Fe2O3 // Журн. неорган. химии. — 2011. — Т. 56, № 4. — С. 661-665
[15] Ломанова Н.А., Гусаров В.В. О предельной толщине перовскитоподобного блока в фазах Ауривиллиуса в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Наносистемы: физика, химия, математика. — 2011. — Т. 2, № 3. — С. 93101.
[16] Lomanova N.A., Semenov V.G., Panchuk V.V., Gusarov V.V. Structural changes in the homologous series of the Aurivillius phases Bi„+iFe„ - 3Ti3O3n+3 // J. Alloys and Compounds. — 2012. — V. 528. — P. 103-108.
[17] Ломанова Н.А., Семенов В.Г., Панчук В.В., Гусаров В.В. Структурные особенности и устойчивость фаз Ауривиллиуса Bin+1Fen-3Ti3O3n+3 // Докл. Академии Наук. — 2012. — Т. 447, № 6. — С. 641-643.
[18] Морозов М.И., Гусаров В.В. Синтез соединений типа Am-1Bi2MmO3m+3 в системе Bi4Ti3O12 -BiFeO3 // Неорган. матер. — 2002. — Т. 38, № 7. — С. 867-874.
[19] Олехнович Н.М., Мороз И.И., и др. Температурная импеданс-спектроскопия твердых растворов (1 - x)Na1/2Bi1/2TiO3-xLaMg1/2Ti1/2O3 // Физика твердого тела. — 2008. — Т. 50, № 3. — С. 472-478.
[20] Srinivas K., Sarah P., Suryanarayana S.V. Impedance spectroscopy study of polycrystalline Bi6Fe2Ti3O18 // Bull. Mater. Sci. — 2003. — V. 26, No. 2. — P. 247-253.
[21] Macdonald J.R. Impedance spectroscopy. — New York, 1987.
[22] Cole K. S., Cole R. H. Dispersion and absorption in dielectrics // J. Chem. Phys. — 1941. — V. 9, No. 4. — P. 341-351.
[23] Амиров А.А., Батдалов А.Б., и др. Особенности тепловых, магнитных и диэлектрических свойств муль-тиферроиков BiFeO3 и Bi0.95Laa05FeO3 // Физика твердого тела. — 2009. — Т. 51, № 6. — С. 1123-1126.
[24] Ломанова Н.А., Гусаров В.В. Электрофизические свойства слоистых перовскитоподобных соединений в системе Bi2O3-Fe2O3-TiO2 // Неорган. матер. — 2011. - Т. 47, № 4. — С. 477-482.
[25] Wu J., Wang J. Multiferroic behavior and electrical conduction of BiFeO3 thin film deposited on quartz substrate // J. Alloys and Compounds. — 2010. — V. 507. — P. L4-L7.
IMPEDANCE SPECTROSCOPY OF POLYCRYSTALLINE MATERIALS BASED ON THE AURIVILLIUS PHASE SYSTEM BI4TI3O12-BIFEO3
N.A. Lomanova, V.V. Gusarov
The thickness effect of perovskite-like blocks Aurivillius phases Bim+1Fem.3Ti3O3m+3 on their electrical properties were investigated. It is shown that there exists the change in the conductivity of the Aurivillius phases for certain thicknesses of perovskite-like blocks, which correspond to a sharp decrease in their stability.
Key words: oxides; the Aurivillius phases; nanosized perovskite-like layers; electrical properties; impedance spectroscopy. N.A. Lomanova - Ioffe Physical Technical Institute, Saint Petersburg, Russia, researcher, natus@hotbox.ru V. V. Gusarov - Ioffe Physical Technical Institute, Saint Petersburg, Russia and Saint Petersburg State Technological Institute (Technical University), Saint Petersburg, Russia, Head of the Department of Physical Chemistry, Doctor of Sciences, Professor, victor. v. gusarov@gmail. com
