ПОЛИМОРФИЗМ, ДЕФЕКТНАЯ СТРУКТУРА И ВОЛНЫ ЗАРЯДОВОЙ ПЛОТНОСТИ В КВАЗИОДНОМЕРНОМ СОЕДИНЕНИИ NbS3 Текст научной статьи по специальности «Физика»

ПОЛИМОРФИЗМ, ДЕФЕКТНАЯ СТРУКТУРА И ВОЛНЫ ЗАРЯДОВОЙ ПЛОТНОСТИ В КВАЗИОДНОМЕРНОМ СОЕДИНЕНИИ N583

Покровский В.Я.1, Зыбцев С. Г.1, Васильев А.Л.2, Иванова А.Г.2, Трунькин И.Н.2, Болотина Н.Б.2, Мартовицкий В.П.3, Табачкова Н.Ю.4

1ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, Москва, Россия, vadim.pokrovskiy@mail.ru 2Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники НИЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия 3Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, Москва, Россия 4НИТУ «МИСиС», Москва, Россия

Интерес к квазиодномерному соединению NbS3 в последние годы был сосредоточен на моноклинном политипе (фазе II), в котором наблюдается 3 волны зарядовой плотности (ВЗП). Известны волновые вектора, q0 ВЗП-0 и q1 ВЗП-1, существующих при комнатной температуре, а структура ВЗП-2, проявляющейся ниже 7p2=150 K, пока неизвестна. Хотя условия синтеза фазы II были установлены [1], оказалось, что в сходных условиях можно синтезировать ряд новых политипов NbS3 [2]. Сейчас число наблюдаемых фаз приблизилось к десяти ([3] и ссылки в ней). Ещё более усложняет палитру свойств NbS3 его дефектная структура.

В докладе будут приведены некоторые недавно полученные структурные и транспортные данные, иллюстрирующие богатую картину свойств NbS3. Мы также попытаемся систематизировать и обобщить полученные результаты.

Рентгеноструктурные исследования фазы II в диапазоне температур 90500 К в синхротронном излучении позволили наблюдать искажения q0 и q1, известные из исследований в ПЭМ. Определена температура Гр0=450 К исчезновения ВЗП-0, установленная ранее только на основании транспортных измерений. Наблюдались температурные зависимости Ь*-компонент q0 и q1 (q0 и q\); оказалось, что q1 +2q0 =const=1. Выше Гр1=360 К, когда исчезает рефлекс q1, у q0 появляется компонента 0.5c*, и рефлекс из диффузного становится чётким. Эти и другие данные свидетельствуют о взаимодействии ВЗП-1, ВЗП-2 и других искажений. Обнаружен диффузный рефлекс, соответствующий флуктуационному уменьшению параметра c решётки выше Гр2=150 K. Это может прояснить природу ВЗП-2.

Исследования в ПЭМ позволили наблюдать два новых политипа. Один из них аналогичен фазе II, но с изменёнными постоянными решётки и другим вектором q1. В другом политипе параметр с увеличен до 29.4 Á; его элементарную ячейку можно рассматривать как сросток фаз I и II. Изображения вискеров в ориентациях осей зон [100] и [010] выявили структуру дефектов упаковки и двойников.

Исследования в мягком рентгене в скользящей геометрии [3] выявили ряд ранее неизвестных структурных дефектов. Также наблюдалась фаза с прямым углом между осями a и с, элементарная ячейка которой, очевидно, представляет собой ячейку фазы I с параметром c, удвоенным в результате двойникования (ранее эта фаза фигурировала как IV политип [2]). Обнаружено чередование 2-х или нескольких фаз NbS3 в направлении оси с, возникающее вследствие спинодального распада. В ряде образцов чередование проявляется как периодическая сверхструктура вдоль оси с, в частности, с плавным изменением угла моноклинности р.

Работа выполнена в рамках проекта РНФ 22-12-00319.

Литература

1. Покровский В.Я., Зыбцев С.Г., Никитин М.В. и др. // УФН. - 2013. - Т. 183. - С. - 33.

2. Bloodgood M.A., Wei P., Aytan E. et al. // APL Mat. - 2018. - V. 6. - P. 026602.

3. Мартовицкий В.П., Клоков А.Ю., Покровский В.Я.//Письма ЖЭТФ.-2023.-Т.118.С-191.