Научная статья на тему 'Стабилизация сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в его сегнетоэлектрических композитах с титанатом бария'

Стабилизация сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в его сегнетоэлектрических композитах с титанатом бария Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
164
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЕГНЕТОЭЛЕКТРИК / КОМПОЗИТ / СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД / ДИФРАКЦИЯ НЕЙТРОНОВ / FERROELECTRIC / COMPOSITE / FERROELECTRIC PHASE TRANSITION / NEUTRON DIFFRACTION

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Алексеева Ольга Александровна, Набережнов Александр Алексеевич, Стукова Елена Владимировна, Симкин Валерий Гиршевич

Методом нейтронной дифракции проведено исследование температурной эволюции структуры нитрата калия KNO3 в сегнетоэлектрических композитах (1 – x)KNO3 + (x)BaTiO3 при концентрации BaTiO3 x = 0,25, 0,50 и 0,53 в режиме охлаждения. Выявлено расширение температурного интервала существования сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в композитах при x = 0,25, 0,50 и ее подавление в композите, в котором x = 0,53. Температура фазового перехода из высокотемпературной параэлектрической фазы в сегнетоэлектрическую не зависит от концентрации BaTiO3 и практически совпадает с температурой для чистого KNO3. В композитах состава x = 0,25, 0,50 температура фазового перехода из сегнетоэлектрической фазы в низкотемпературную параэлектрическую фазу заметно снижается по сравнению с чистым KNO3.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Алексеева Ольга Александровна, Набережнов Александр Алексеевич, Стукова Елена Владимировна, Симкин Валерий Гиршевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Stabilization of the nop ferroelectric phase in the potasium nitrate – barium titanate ferroelectric composites

The study of temperature evolution of KNO3 (NOP) structure in ferroelectric (1 – x)KNO3 + (x)BaTiO3 composites with BaTiO3 concentrations x = 0.25, 0.50 and 0.53 has been carried out on cooling with the use of neutron diffraction technique. It was shown that, on cooling, the phase transition temperature (Tc) from the high-temperature paraelectric phase into the ferroelectric one did not depend on barium titanate concentration and coincided practically with Tc for the pure NOP. Moreover, it was found that the admixture of BaTiO3 enlarged essentially the temperature range of NOP ferroelectric phase stability in the composites with BaTiO3 concentrations x = 0.25 and 0.50. The suppression of the ferroelectric phase was observed for the composite with x = 0.53.

Текст научной работы на тему «Стабилизация сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в его сегнетоэлектрических композитах с титанатом бария»

DOI: 10.18721/JPM.10302 УДК 538.9

СТАБИЛИЗАЦИЯ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФАЗЫ НИТРАТА КАЛИЯ В ЕГО СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОМПОЗИТАХ С ТИТАНАТОМ БАРИЯ

О.А. Алексеева1, А.А. Набережнов1, 2, Е.В. Стукова3, В.Г. Симкин4

'Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация;

2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация; 3Амурский государственный университет, г. Благовещенск, Российская Федерация;

Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна, Российская Федерация

Методом нейтронной дифракции проведено исследование температурной эволюции структуры нитрата калия KNO3 в сегнетоэлектрических композитах (1 — x)KNO3 + (x)BaTiO3 при концентрации BaTiO3 х = 0,25, 0,50 и 0,53 в режиме охлаждения. Выявлено расширение температурного интервала существования сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в композитах при х = 0,25, 0,50 и ее подавление в композите, в котором х = 0,53. Температура фазового перехода из высокотемпературной параэлектрической фазы в сегнетоэлектрическую не зависит от концентрации BaTiO3 и практически совпадает с температурой для чистого KNO3. В композитах состава х = 0,25, 0,50 температура фазового перехода из сегнетоэлектрической фазы в низкотемпературную параэлектрическую фазу заметно снижается по сравнению с чистым KNO3.

Ключевые слова: сегнетоэлектрик; композит; сегнетоэлектрический фазовый переход; дифракция нейтронов

Ссылка при цитировании: Алексеева О.А., Набережнов А.А., Стукова Е.В., Симкин В.Г. Стабилизация сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в его сегнетоэлектрических композитах с титана-том бария // Научно-технические ведомости СПБГПУ. Физико-математические науки. 2017. Т. 10. № 3. С. 18-25. DOI: 10.18721/JPM.10302

STABILIZATION OF THE NOP FERROELECTRIC PHASE IN THE POTASIUM NITRATE - BARIUM TITANATE FERROELECTRIC COMPOSITES

O.A. Alekseeva1, A^. Naberezhnov1, 2, E.V. Stukova3, V.G. Simkin4

'Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russian Federation;

2The loffe Institute of the Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russian Federation;

3Amur State University, Blagoveshchensk, Russian Federation;

4Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation

The study of temperature evolution of KNO3 (NOP) structure in ferroelectric (1 — x)KNO3 + (x)BaTiO3 composites with BaTiO3 concentrations х = 0.25, 0.50 and 0.53 has been carried out on cooling with the use of neutron diffraction technique. It was shown that, on cooling, the phase transition temperature (T) from the high-temperature paraelectric phase into the ferroelectric one did not depend on barium titanate concentration and coincided practically with T for the pure NOP. Moreover,

it was found that the admixture of BaTiO3 enlarged essentially the temperature range of NOP ferroelectric phase stability in the composites with BaTiO3 concentrations x = 0.25 and 0.50. The suppression of the ferroelectric phase was observed for the composite with x = 0.53.

Key words: ferroelectric; composite; ferroelectric phase transition; neutron diffraction

Citation: O.A. Alekseeva, A.A. Naberezhnov, E.V. Stukova, V.G. Simkin, Stabilization of the NOP ferroelectric phase in the potasium nitrate — barium titanate ferroelectric composites, St. Petersburg Polytechnical State University Journal. Physics and Mathematics. 10 (3) (2017) 18-25. DOI: 10.18721/ JPM.10302

Введение

Нитрат калия KNO3 известен как материал, перспективный для создания устройств энергонезависимой сегнетоэлек-трической памяти (FRAM — Ferromagnetic Random Access non-volative Memory) [1]. В сегнетоэлектрическом состоянии соединение обладает такими ценными свойствами, как квадратные петли гистерезиса, низкое значение потенциала переключения (5 В) и малое время переключения (20 нс) [2]. Но эта фаза в чистом объемном нитрате калия существует только при охлаждении в температурном интервале 398 — 378 K. Таким образом, поиск условий, при которых она остается стабильной вплоть до комнатной температуры и ниже, является актуальной задачей.

В работе [3] показано, что в тонких пленках нитрата калия сегнетоэлектриче-ское состояние может быть стабильным при охлаждении в широком диапазоне температур от 403 до 273 K и даже при более низкой температуре. В объемных образцах стабильность и температурный диапазон существования сегнетоэлектрической фазы может зависеть от способа приготовления [4], размера частиц [5], температурной предыстории [6], присутствия примесей [7]. В работе [8] продемонстрирована возможность заметного расширения температурного интервала существования сегнетофазы (примерно на 20 K) при допировании нитрата калия ионами натрия. Значительное влияние на температуру фазовых переходов в нитрате калия оказывают условия ограниченной геометрии; это было обнаружено, например, для KNO3, внедренного в матрицы MCM-41 [9, 10] и в нанопористые стекла [11, 12]. Для пористых стекол удалось добиться стабилизации сегнетофазы

вплоть до температуры 5 К, и было показано, что существенную роль в стабилизации сегнетоэлектрической фазы при низких температурах играет не только размерный эффект (или ограниченная геометрия), но и предыстория приготовления образцов [12].

В данной работе исследуются композиты на основе смесей нитрата калия КК03 и титаната бария ВаТЮ3. Ранее были проведены исследования диэлектрических свойств этих композитов (1 — х)КЫ03 + (х)ВаТЮ3 в широком диапазоне концентраций ВаТЮ3, при х = 0,05 - 0,50 [13, 14]. На кривой температурной зависимости диэлектрической проницаемости е(Т) при охлаждении наблюдалось два максимума. Положение одного из них, наблюдаемого примерно при 400 К для всех композитов, соответствует переходу из высокотемпературной параэлектрической р-фазы в сегне-тоэлектрическую у-фазу. Что касается второго максимума на зависимости е(Т) при более низких температурах, то его положение заметно менялось при изменении концентрации титаната бария. В статьях [13, 14] он был соотнесен с фазовым переходом (ФП) у ^ а, т. е. с переходом из сегнетофа-зы в низкотемпературную параэлектриче-скую а-фазу. По результатам исследований была построена зависимость температурного интервала существования у-фазы АТ от содержания титаната бария. Оказалось, что при увеличении доли х ВаТЮ3 от 0 до 0,4 происходит монотонный рост величины АТ от 20 до 65 К, а далее интервал АТ плавно уменьшается, и при х = 0,5 становится равным нулю. При этом отсутствовал температурный максимум на кривой зависимости диэлектрической проницаемости е'(Т) при более низкой температуре, откуда было вы-

двинуто предположение, что сегнетоэлек-трическая фаза КК03 подавляется в композите указанного состава [13, 14].

Основная цель данной работы — однозначное подтверждение сформулированной выше гипотезы, для чего необходимы исследования температурной эволюции структуры таких композитов и уточнение фазового состояния нитрата калия в указанных соединениях.

Образцы и методика эксперимента

Нитрат калия при комнатной температуре и атмосферном давлении имеет орто-ромбическую структуру (пространственная группа (80) Ртсп) [15]. Эту фазу называют фазой II, или а-фазой. При нагреве до температуры примерно 401 К происходит реконструктивный (который не подчиняется соотношению группа/подгруппа) ФП первого рода в параэлектрическую разупо-рядоченную кальцитиподобную фазу с симметрией Я—3т (фаза I, или р-фаза). При охлаждении, в зависимости от температурной предыстории, при температуре 397 К может реализоваться переход из высокотемпературной фазы I в промежуточную фазу III, или у-фазу, с симметрией Я3т, и только при дальнейшем охлаждении, при Т « 378 К, происходит возврат в низкотемпературную фазу II (а-фазу) [16, 17]. Необходимое условие появления у-фазы при атмосферном давлении — это нагрев нитрата калия до температуры не ниже 453 К [18]. Переход из у- в а-фазу также является реконструктивным.

Титанат бария ВаТЮ3 относится к сегнетоэлектрикам типа смещения. При температурах свыше 393 К он имеет кубическую кристаллическую структуру типа перовскита (пространственная группа (80) Рт3т). Ниже 393 К (температура Кюри) происходит ФП, и до температуры 278 К титанат бария является сегнетоэлек-триком, имеющим тетрагональную симметрию (80 Р4тт). При температурах ниже 278 К происходит второй ФП в сегнетоэ-лектрическую фазу с ромбической симметрией, а при температуре около 183 К титанат бария испытывает третий фазовый переход и ниже этой температуры

является сегнетоэлектриком с ромбоэдрической структурой.

Образцы представляли собой тщательно перемешанную смесь порошков КК03 и ВаТЮ3, взятых в необходимых объемных процентах. Размер частиц титаната бария составлял 5 — 30 мкм, нитрата калия — 200 мкм. Всего было исследовано три состава, в которых содержание титаната бария х = 0,25, 0,50 и 0,53.

Исследования структуры композитов проводились на нейтронном времяпро-летном Фурье-дифрактометре высокого разрешения (ФДВР) в лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна Московской области). Измерения выполнены в режимах охлаждения, в температурном диапазоне, включающем области фазовых переходов в нитрате калия. Образцы предварительно нагревались до температуры Т = 453 К с тем, чтобы создать условия для возникновения сегнетоэлектрической фазы при последующем охлаждении. Стабильность поддержания температуры во время измерений была не хуже 2 °С.

результаты и обсуждение

Температурная эволюция дифракционных спектров по времени пролета (англ. ТОБ — Ите-оГ-А^М) при охлаждении для разных составов представлена на рис. 1. Пунктирами проведены линии, по которым проводилась идентификация а-, в- и у-фаз нитрата калия.

Анализ дифракционных спектров показал, что изменений фазовых состояний частиц ВаТЮ3 в диапазоне температур от комнатной (КТ) до 390 К не происходит.

На основе анализа полученных дифракционных данных можно утверждать, что температуры ФП при охлаждении из в- в у-фазу для всех образцов лежат в интервале 395 — 405 К, что хорошо соответствует известному значению ТрТ = 397 К для чистого нитрата калия.

В композите с составом х = 0,25 нитрат калия находился в сегнетоэлектрическом состоянии вплоть до температуры 350 К, ниже которой измерений мы не проводили.

а)

Ь)

ВаТ ОЗ ? X 1'.;| [ ОЗ А - А , , ят

. 405 К

395 К

385 К

. я (1 375 К

. « Л 365 К

и. . . Л _ _ . А 355 К

_I- 1 1 1 1 .....

34 ТОР, те

Ва*1 ¡ОЗ У и ВаТЮЗ 1 „ Л ят

Л . 405 К

Л 395 К

385 К

Л. 1 Л 375 К

А 365 К

.1 «. Л 355 К

1 .......... 1

34 ТОР,

Рис. 1. Температурная эволюция дифракционных спектров композитов (1 — х)КМ03 + (х)ВаТЮ3 при охлаждении от 405 до 355 К для составов с х = 0,25 (а), 0,50 (Ь), 0,53(с); приведены исходные

спектры при комнатной температуре (ЯТ). Вертикальными пунктирами отмечены моменты времени пролета (ТОБ), по которым проводилась

идентификация а-, р- и у-фаз нитрата калия

Таким образом, несмотря на то, что точное значение температуры ФП из у-фазы в параэлектрическую низкотемпературную а-фазу мы не можем определить на основе наших измерений, тем не менее легко видеть, что температурный интервал существования сегнетоэлектрической фазы в образце состава х = 0,25 значительно шире, по сравнению с таковым для чистого нитрата калия.

Для состава, у которого х = 0,50, наблюдается аналогичная картина, однако обнаружено, что ниже температуры 375 К в композите появляется некоторое незначительное, по сравнению с у-фазой, содержание а-фазы. Как и в случае состава с х = 0,25, при температуре Т = 350 К нитрат калия в образце находится главным образом в сегнетоэлектрическом состоянии.

Для композита состава с х = 0,53 наблюдается принципиально отличная картина: у-фаза обнаружена лишь при температуре 395 К; при температурах 385 К и ниже присутствует только а-фаза.

Таким образом, предположение о подавлении сегнетоэлектрической фазы нитрата калия в композитах (1 — х)КК03 + + (х)ВаТЮ3 при больших концентрациях ВаТЮ3 (х > 0,50), сделанное на основе диэлектрических измерений, в целом подтверждается структурными исследованиями.

Тем не менее следует отметить, что данные измерений, полученные нами методом нейтронной дифракции, в отличие от данных диэлектрической спектроскопии, и для концентрации титаната бария х = 0,53 указывают на существование у-фазы в нитра-

те калия, но только в области температур, лежащих выше температуры фазового перехода титаната бария в сегнетоэлектрическое состояние.

Таким образом, можно утверждать, что критическая концентрация титаната бария, при которой подавляется возникновение сегнетоэлектрической фазы в нитрате калия при охлаждении, находится в диапазоне х = 0,50 — 0,53, а фазовое состояние ВаТЮ3 действительно играет принципиальную роль в этом процессе.

Все вышеизложенное сведено в таблицу, где приводится температурная эволюция фазовых состояний нитрата калия в композитах различных составов.

Эффекты, обнаруженные в области концентраций 0 < х < 0,40, можно объяснить в рамках подхода, предложенного в работах [13, 14], т. е. взаимодействием частиц КК03 с системой поляризованных частиц ВаТЮ3. Последние, как отмечалось выше, находятся в сегнетоэлектрической фазе в интересующей нас области температур вблизи 378 К, где в чистом КЫ03 происходит ФП в низкотемпературную параэлектрическую фазу. Можно полагать, что эффективное поле дипольных моментов частиц ВаТЮ3 создает энергетический барьер, препятствующий переориентации диполей КК03, и повышает устойчивость сегнетофазы в этой области концентраций. Вопрос о природе процесса, который подавляет возникновение сегнетоэлектрического перехода в нитрате калия при концентрациях х > 0,5, пока остается открытым и требует дальнейшего исследования.

Таблица

Фазовые состояния KNOз в композитах (1 — .*:)KNO3 + (л:)ВаТЮ3 при различных температурах

Т, К Структурная фаза КЫО, Т, К

х = 0 х = 0,25 х = 0,50 х = 0,53

405 в в в в 405

395 У У У У 395

385 а 385

375 а 375

365 у + а 365

350 350

Заключение

Проведенные структурные исследования показали, что в композитах (1 — х)КК03 + + (х)БаТЮ3 составов х = 0,25 и 0,50 температурный интервал существования сегнетоэлектрической у-фазы существенно шире, по сравнению с чистым КК03. Увеличение концентрации до х = 0,50 приводит сначала к появлению вклада низкотемпературной параэлектри-ческой а-фазы, а затем и к полному подавлению у-фазы при значениях х в диапазоне 0,50 — 0,53. Для состава с х = 0,53 сегнетоэлектрическая фаза КК03 при

охлаждении наблюдается только при температурах выше 393 К, т. е. в области, где титанат бария находится в параэлектриче-ской фазе. Микроскопический механизм, приводящий к этому эффекту, в настоящее время неясен и требует проведения дополнительных исследований.

А.А. Набережнов благодарит РФФИ (грант № 17-02-00774) за частичную финансовую поддержку при проведении исследований. О.А. Алексеева получила часть экспериментальных результатов в рамках выполнения государственного задания Министерства образования и науки РФ в СПбПУ (проект 3.1150.2017/4.6).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Scott J.F., Araujo C.A. Ferroelectric memories // Science. 1989. Vol. 246. No. 4936. Pp. 1400-1405.

2. Araujo C.A., Scott J.F., Godfrey R.B., McMillan L. Analysis of switching transients in KNO3 ferroelectric memories // Appl. Phys. Lett. 1986. Vol. 48. No. 21. Pp. 1439-1440.

3. Scott J.F., Zhang M.-S. Raman spectroscopy of submicron KNO3 films // Phys. Rev. B. 1987. Vol. 35. No. 8. P. 40344.

4. Kennedy S.W. Metastable KNO3 III from solution // J. Cryst. Growth. 1972. Vol. 16. No. 3. Pp. 274-276.

5. Westphal M.J. Particle size and cooperative behavior effects on KNO3 phase transitions // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 74. No. 10. P. 6107.

6. Deshpande V., Karkhanavala M.D., Rao U.R.K. Phase transitions in potassium nitrate // J. Thermal Anal. 1974. Vol. 6. No. 6. Pp. 613-621.

7. Westphal M.J., Wood J.W., Redin R.D., Ashworth T. Calorimetric and photoacoustic investigation of KNO3 phase transitions // J. Appl. Phys. 1993. Vol. 73. No. 11. P. 7302.

8. Shimada S., Aoki T. Stabilization of the ferroelectric y-phase of KNO3 by doping with Na+, determined by the acoustic emission method // Chemistry Letters. 1996. Vol. 25. No. 5. Pp. 393-394.

9. Baryshnikov S.V., Charnaya E.V., Milinskiy

A.Yu., et al. Stabilization of ferroelectricity in KNO3 embedded into MCM-41 molecular sieves // Physica

B. 2010. Vol. 405. No. 16. Pp. 3299-3302.

10. Baryshnikov S.V., Charnaya E.V., Milinskiy A.Yu., et al. Dielectric and calorimetric investigations of KNO3 in pores of nanoporous silica matrices MCM-41 // Physics of the Solid State. 2012.

Vol. 54. No. 3. Pp. 594-599.

11. Серегин М.С., Набережнов А.А., Шаганов А.П., Сысоева А.А. Температурная стабильность сегнетоэлектрической фазы в наночастицах нитрата калия // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2014. № 2 (194). С. 9-14.

12. Naberezhnov A., Koroleva E., Rysiakiewicz-Pasek E., et al. Phase transitions in nanostructured potassium nitrate // Phase Transitions. 2014. Vol. 87. Pp. 1158-1156.

13. Стукова Е.В., Маслова В.В., Барышников С.В. Диэлектрические свойства сегнетоэлектри-ческих композитов на основе KNO3-BaTiO3 и KNO3-LiNbO3 // Известия РГПУ им. А.И. Герцена. 2011. № 138. С. 58-65.

14. Стукова Е.В., лукьянченко А.Д. Изменение температурного интервала существования сегнетоэлектрической фазы в композитах на основе нитрата калия // Вестник Амурского государственного университета. Сер. Естественные и экономические науки. 2014. № 65. С. 37-44.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15. Bridgman P.W. Polymorphic changes under pressure of the univalent nitrates // Proc. Am. Acad. Arts Sci. 1916. Vol. 51. No. 12. Pp. 581-625.

16. Aydinoll M.K., Mantese J.V., Alpay S.P. A comparative ab initio study of the ferroelectric behaviour in KNO3 and CaCO3 // J. Phys.: Condens. Matter. 2007. Vol. 19. No. 49. P. 496210.

17. Chen A., Chernow F. Nature of ferroelectricity in KNO3 // Phys. Rev. 1967. Vol. 154. No. 2. P. 493.

18. Xu K., Chen Y. Temperature-dependent Raman spectra of mixed crystals of evidence for limited NaNO3-KNO3: Solid Solutions // J. Raman Spectrosc. 1999. Vol. 30. No. 3. Pp. 173-179.

Статья поступила в редакцию 02.04.2017, принята к публикации 17.05.2017.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

АЛЕКСЕЕВА Ольга Александровна — аспирантка кафедры физической электроники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

195251, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29 ЫаскЬо1е2010@уапдех.ги

НАБЕРЕЖНОВ Александр Алексеевич — доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН, старший научный сотрудник кафедры физической электроники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Санкт-Петербург, Российская Федерация.

194021, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, Политехническая ул., 26 а1ех. паЪеге2поу@шаИ. ioffe.ru

СТУКОВА Елена Владимировна — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Амурского государственного университета, г. Благовещенск, Российская Федерация. 675027, Российская Федерация, г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, 21 1епа$1@Ък.ги

СИМКИН Валерий Гиршевич — ведущий инженер лаборатории нейтронной физики Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна Московской области, Российская Федерация. 141980, Российская Федерация, г. Дубна, ул. Жолио-Кюри, 6 simkin@nf.jinr.ru

REFERENCES

[1] J.F. Scott, C.A. Araujo, Ferroelectric memories, Science. 246 (4936) (1989) 1400-1405.

[2] C.A. Araujo, J.F. Scott, R.B. Godfrey, L. McMillan, Analysis of switching transients in KNO3 ferroelectric memories, Appl. Phys. Lett. 48 (21)

(1986) 1439-1440.

[3] J.F. Scott, M.-S. Zhang, Raman spectroscopy of submicron KNO3 films, Phys. Rev. B. 35 (8)

(1987) 4044.

[4] S.W. Kennedy, Metastable KNO3 III from solution, J. Cryst. Growth. 16 (3) (1972) 274-276.

[5] M.J. Westphal, Particle size and cooperative behavior effects on KNO3 phase transitions, J. Appl. Phys. 74 (10) (1993) 6107.

[6] V. Deshpande, M.D. Karkhanavala, U.R.K. Rao, Phase transitions in potassium nitrate, J. Thermal Anal. 6 (6) (1974) 613-621.

[7] M.J. Westphal, J.W. Wood, R.D. Redin, T. Ashworth, Calorimetric and photoacoustic investigation of KNO3 phase transitions, J. Appl. Phys. 73 (11) (1993) 7302.

[8] S. Shimada, T. Aoki, Stabilization of the ferroelectric y-phase of KNO3 by doping with Na+, determined by the acoustic emission method, Chemistry Letters. 25 (5) (1996) 393-394.

[9] S.V. Baryshnikov, E.V. Charnaya, A.Yu. Milinskiy, et al., Stabilization of ferroelectricity in KNO3 embedded into MCM-41 molecular sieves, Physica B. 405 (16) (2010) 3299-3302.

[10] S.V. Baryshnikov, E.V. Charnaya, A.Yu. Milinskiy, et al., Dielectric and calorimetric investigations of KNO3 in pores of nanoporous silica matrices MCM-41, Physics of the Solid State. 54 (3) (2012) 594-599.

[11] M.S. Seregin, A.A. Naberezhnov, A.P. Shaganov, A.A. Sysoyeva, Temperature stability of ferroelectric phase in potassium nitrate particles, St. Petersburg Polytechnical Journal. Physics and Mathematics. No. 2 (194) (2014) 9-14.

[12] A. Naberezhnov, E. Koroleva, E. Rysiakiewicz-Pasek, et al., Phase transitions in nanostructured potassium nitrate, Phase Transitions. 87 (2014) 1158-1156.

[13] E.V. Stukova, V.V. Maslova, S.V. Baryshnikov, Dielectric properties of ferroelectric composites based on KNO3-BaTiO3 and KNO3-LiNbO3, Izvestia: Herzen University Journal of Humanities and Sciences. 2011. No. 138 (2011) 58-65.

[14] E.V. Stukova, A.D. Lukyanchenko,

Izmeneniye temperaturnogo intervala

sushchestvovaniya segnetoelektricheskoy fazy v kompozitakh na osnove nitrata kaliya [The change of a temperature range of ferroelectric-phase existence in composites based on KNO3], Vestnik Amurskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Ser. Yestestvennyye i Ekonomicheskiye nauki. (65) (2014) 37-44.

[15] P.W. Bridgman, Polymorphic changes

under pressure of the univalent nitrates, Proc. Am. Acad. Arts Sci. 51 (12) (1916) 581-625.

[16] M.K. Aydinoll, J.V. Mantese, S.P. Alpay, A comparative ab initio study of the ferroelectric behaviour in KNO3 and CaCO3, J. Phys.: Condens. Matter. 19 (49) (2007) 496210.

[17] A. Chen, F. Chernow, Nature offerroelectricity in KNO3, Phys. Rev. 154 (2) (1967) 493.

[18] K. Xu, Y. Chen, Temperature-dependent Raman spectra of mixed crystals of evidence for limited NaNO3-KNO3: Solid Solutions, J. Raman Spectrosc. 30 (3) (1999) 173-179.

Received 02.04.2017, accepted 17.05.2017

THE AUTHORS

ALEKSEEVA Olga A.

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

29 Politechnicheskaya St., St. Petersburg, 195251, Russian Federation

blackhole2010@yandex.ru

NABEREZHNOV Aleksandr A.

The Ioffe Institute of the Russian Academy of Scienes, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University 26 Polytekhnicheskaya St., St. Petersburg, 194021, Russian Federation alex.nabereznov@mail.ioffe.ru

STUKOVA Elena V.

Amur State University

21 Ignatievskoe Hwy, Blagoveshchensk, 675027, Russian Federation lenast@bk.ru

SIMKIN Valeriy G.

Joint Institute for Nuclear Research

6 Joliot-Curie St., Dubna, 141980, Russian Federation

simkin@nf.jinr.ru

© Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.