Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПОР НА ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В НАНОЧАСТИЦАХ ТЕТРАХЛОРЦИНКАТА РУБИДИЯ В ПОРИСТЫХ СТЕКЛЯННЫХ МАТРИЦАХ'

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПОР НА ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В НАНОЧАСТИЦАХ ТЕТРАХЛОРЦИНКАТА РУБИДИЯ В ПОРИСТЫХ СТЕКЛЯННЫХ МАТРИЦАХ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
34
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕСОРАЗМЕРНАЯ ФАЗА / КОМПОЗИТ / ПОРИСТОЕ СТЕКЛО / СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД / ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Стекленева Л. С., Брянская А. А., Панкова М. А., Попов С. В., Коротков Л. Н.

Известно, что в сегнетоэлектрических кристаллах с несоразмерными фазами ниже определенной температуры (T.) развиваются локальные смещения отдельных атомов из исходных положений, образующие пространственную волну с длиной 1, которая несоизмерима с периодом решетки а, т. е. отношение 1/а иррационально. Длина волны возрастает с понижением температуры, достигая вблизи температуры сегнетоэлектрического фазового перехода TC величины сопоставимой с размерами сегнетоэлектрических доменов, как, например, в модельном кристалле тетрахлорцинката рубидия (Rb2ZnCl4). В ультрадисперсных кристаллах Rb2ZnCl4 увеличению 1 препятствуют размеры кристаллита. В связи с этим можно ожидать, что физические свойства нанокристаллического тетрахлорцинката рубидия будут существенно отличаться от свойств объемного образца. Одним из способов получения наноразмерных сегнетоэлектриков является метод, основанный на внедрении материала в пористые матрицы с нанометровым размером сквозных пор из раствора. Этот метод был применен в данной работе, целью которой стало изучение влияния размеров кристаллитов ультрадисперсного тетрахлорцинката рубидия на его диэлектрические свойства и реализующиеся в нанокристаллитах фазовые состояния. Для эксперимента использовали образцы поликристаллического Rb2ZnCl4 и композитов, полученных инкорпорацией соли Rb2ZnCl4 из водного раствора в матрицы пористого оксида кремния со средним диаметром сквозных пор 46 и 5 нм (RS-46 и RS-5 соответственно). В пределах интервала 100-350 K изучены зависимости их диэлектрической проницаемости от температуры. Определены значения температур переходов в несоразмерную (Г) и сегнетоэлектрическую (TC) фазы, а также температуры замедления подвижности границ сегнетоэлектрических доменов в нанокристаллитах тетрахлорцинката рубидия в составе композита RS-46. В частицах Rb2ZnCl4 в составе композита RS-5 реализуется только переход в несоразмерную фазу, который в отличие от объемного материала демонстрирует черты фазового перехода первого рода.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Стекленева Л. С., Брянская А. А., Панкова М. А., Попов С. В., Коротков Л. Н.

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

EFFECT OF PORE SIZE ON PHASE TRANSITIONS IN RUBIDIUM TETRACHLOROZINCATE NANOPARTICLES IN POROUS GLASS MATRICES

It is well known that below a certain temperature (Ti), local displacements of individual atoms from their original positions occur in ferroelectric crystals with incommensurate phases. They form a spatial wave with a length of l, which is incommensurate with the lattice period a, i.e. the l/a ratio is irrational. The wavelength increases as the temperature decreases. Near the phase transition temperature TC it reaches a length comparable to the size of the ferroelectric domains, as in the model rubidium tetrachlorozincate crystal (Rb2ZnCl4). In ultrafine Rb2ZnCl4 crystals, the increase in l is hindered by the size of the crystallite. Therefore, the physical properties of nanocrystalline rubidium tetrachlorozincate are expected to be considerably different from those of the bulk sample. One of the methods for producing nanosized ferroelectric materials is a method based on embedding the material from a solution into porous matrices with nanometre-sized through-pores. We applied this method to study the effect of the size of ultrafine rubidium tetrachlorozincate crystallites on its dielectric properties and the phases occurring in the nanocrystallites. For the experiment, we used samples of polycrystalline Rb2ZnCl4 and composites obtained by incorporation of Rb2ZnCl4 salt from aqueous solution into porous silicon oxide matrices with an average through-pore diameter of 46 and 5 nm (RS-46 and RS-5, respectively). The temperature dependencies of their dielectric permittivity were studied within the range of 100 to 350 K. We determined the temperatures of transition to the incommensurate (Ti) and ferroelectric (TC) phases, as well as the mobility deceleration temperatures of ferroelectric domain boundaries in rubidium tetrachlorozincate nanocrystallites in the RS-46 composite. In Rb2ZnCl4 particles in the RS-5 composite, only the transition to the incommensurate phase occurs. In contrast to the bulk material, it shows features of the first-order phase transition.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПОР НА ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В НАНОЧАСТИЦАХ ТЕТРАХЛОРЦИНКАТА РУБИДИЯ В ПОРИСТЫХ СТЕКЛЯННЫХ МАТРИЦАХ»

Конденсированные среды и межфазные границы

https://journals.vsu.ru/kcmf/

ISSN 1606-867Х (Print) ISSN 2687-0711 (Online)

Оригинальные статьи

Научная статья УДК 537.226

https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9859

Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката рубидия в пористых стеклянных матрицах

Л. С. Стекленева1,3®, А. А. Брянская1, М. А. Панкова2, С. В. Попов3, Л. Н. Коротков1

1Воронежский государственный технический университет, ул. 20-летия Октября, 84, Воронеж 394006, Российская Федерация

2Воронежский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации, пр-т Патриотов, 53, Воронеж 394065, Российская Федерация

3Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия

имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина»,

ул. Старых Большевиков, 54а, Воронеж394064, Российская Федерация

Известно, что в сегнетоэлектрических кристаллах с несоразмерными фазами ниже определенной температуры (T.) развиваются локальные смещения отдельных атомов из исходных положений, образующие пространственную волну с длиной 1, которая несоизмерима с периодом решетки а, т. е. отношение 1/а иррационально. Длина волны возрастает с понижением температуры, достигая вблизи температуры сегнетоэлектрического фазового перехода TC величины сопоставимой с размерами сегнетоэлектрических доменов, как, например, в модельном кристалле тетрахлорцинката рубидия (Rb2ZnCl4).

В ультрадисперсных кристаллах Rb2ZnCl4 увеличению 1 препятствуют размеры кристаллита. В связи с этим можно ожидать, что физические свойства нанокристаллического тетрахлорцинката рубидия будут существенно отличаться от свойств объемного образца.

Одним из способов получения наноразмерных сегнетоэлектриков является метод, основанный на внедрении материала в пористые матрицы с нанометровым размером сквозных пор из раствора. Этот метод был применен в данной работе, целью которой стало изучение влияния размеров кристаллитов ультрадисперсного тетрахлорцинката рубидия на его диэлектрические свойства и реализующиеся в нанокристаллитах фазовые состояния. Для эксперимента использовали образцы поликристаллического Rb2ZnCl4 и композитов, полученных инкорпорацией соли Rb2ZnCl4 из водного раствора в матрицы пористого оксида кремния со средним диаметром сквозных пор 46 и 5 нм (RS-46 и RS-5 соответственно). В пределах интервала 100-350 K изучены зависимости их диэлектрической проницаемости от температуры. Определены значения температур переходов в несоразмерную (Г) и сегнетоэлектрическую (TC) фазы, а также температуры замедления подвижности границ сегнетоэлектрических доменов в нанокристаллитах тетрахлорцинката рубидия в составе композита RS-46. В частицах Rb2ZnCl4 в составе композита RS-5 реализуется только переход в несоразмерную фазу, который в отличие от объемного материала демонстрирует черты фазового перехода первого рода.

Ключевые слова: несоразмерная фаза, композит, пористое стекло, сегнетоэлектрический фазовый переход, диэлектрическая проницаемость

Источник финансирования: исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-32-90164.

Благодарности: авторы благодарны Rysiakiewicz-Pasek E. за любезно предоставленные пористые стеклянные матрицы, а также Каширину М.А. за помощь при проведении рентгено-дифракционного эксперимента.

И Стекленева Любовь Сергеевна, e-mail: lubov_stekleneva@mail.ru © Стекленева Л. С., Брянская А. А., Панкова М. А., Попов С. В., Коротков Л. Н., 2021

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Аннотация

Для цитирования: Стекленева Л. С., Брянская А. А., Панкова М. А., Попов С. В., Коротков Л. Н. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицахтетрахлорцинката рубидия в пористых стеклянных матрицах. Конденсированные среды и межфазные границы. 2022;24(3): 362-368. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9859

For citation: Steklneva L. S., Bryanskaya A. A., Pankova M. A., Popov S. V., Korotkov L. N. Effect of pore sizes on phase transitions in rubidium tetrachlorozincate nanoparticles in porous glass matrices. Condensed Matter and Interphases. 2022;24(3): 362-368. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9859

Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

1. Введение

Кристаллы с несоразмерными фазами представляют собой кристаллические структуры, в которых при определенной температуре развиваются локальные смещения отдельных атомов из исходных положений, образующие пространственную волну с длиной 1, которая несоизмерима с периодом решетки a, т. е. отношение 1/a иррационально. В более общем смысле любой материал можно считать несоизмеримым, если присутствуют два или более элемента трансляционной симметрии, которые взаимно несовместимы [1, 2].

Интерес к кристаллам с несоразмерными фазами связан с тем, что несоразмерная модуляция нарушает трансляционную симметрию, так что кристалл не находится в истинном кристаллическом состоянии. Форма волны пространственной модуляции, изначально описываемая как синусоидальная, эволюционирует с температурой. Ее период увеличивается по мере удаления от температуры несоразмерного фазового перехода (Г.), а сама она превращается в структуру, называемую солитонной.

Модельным сегнетоэлектриком с несоразмерной фазой является тетрахлорцинкат рубидия (Rb2ZnCl4) [1-3].

Переход из нормальной параэлектрической в несоразмерную фазу в нем реализуется при температуре, называемой температурой Лиф-шица Г ~ 303 К, а из несоразмерной в соразмерную сегнетоэлектрическую - при температуре TC = 192 К [1, 3].

Ниже T длина волны 1 в тетрахлорцинкате рубидия возрастает с понижением температуры, достигая вблизи TC величины сопоставимой с размерами сегнетоэлектрических доменов [3].

Однако в ультрадисперсных кристаллах неограниченному увеличению длины 1, очевидно, препятствуют размеры кристаллита. Естественно ожидать, что это обстоятельство может заметно повлиять на фазовые состояния, реализующиеся в материале и существенно изменить его физические свойства.

Следует заметить, что свойства «обычных» наноразмерных сегнетоэлектриков интенсив-

но изучаются уже продолжительное время [410], тогда как физические процессы, реализующиеся в наноразмерных сегнетоэлектриках с несоразмерными фазами, до сих пор практически не исследованы.

Среди различных способов получения нано-кристаллических материалов, пожалуй, наиболее простым является метод инкорпорации вещества в пористые матрицы с нанометровым размером сквозных пор из жидкого состояния [11].

Этот метод и был использован в данной работе, целью которой стало изучение влияния размеров кристаллитов ультрадисперсного те-трахлорцинката рубидия на его диэлектрические свойства и реализующиеся в нем фазовые состояния.

2. Методика эксперимента и образцы

Для экспериментов использовали нанокри-сталлический Rb2ZnCl4, входящий в состав композитов, полученных инкорпорацией соли те-трахлорцинката рубидия из водного раствора в пластины пористого диоксида кремния с внешними размерами 10х10х0.5 и 8.5х4.5х0.65 мм и средними диаметрами сквозных пор ~ 46 и 5 нм, соответственно. (Для обозначения этих композитов далее приняты аббревиатуры: RS-46 и RS-5.)

Технология изготовления пористых стекол с развитой сетью сквозных пор подробно изложена в [12]. Используемые в данной работе пористые стекла в исходном состоянии имели относительный объем незаполненных пор 55 и 36 % для RS-46 и RS-5 соответственно.

Внедрение соли тетрахлорцинката рубидия в подвергшиеся предварительной термообработке пористые стеклянные пластины осуществляли из насыщенного раствора соли Rb2ZnCl4 в воде при температурах 90-98 °С около 3.5 часов. По завершению этой процедуры образцы высушивали в термостате с постепенным повышением температуры до 350 °С для удаления остаточной влаги. Продолжительность сушки составляла около 10 часов.

Методом взвешивания было найдено, что относительный объем внедренного вещества в пористой матрице со средним диаметром пор

Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

около 46 нм составил » 19 %, а в матрице с средним диаметром пор около 5 нм - » 15 %. Доля Rb2ZnCl4 по отношению к объему всего образца в обоих случаях была около 8 %.

Рентгенофазный анализ синтезированных композитов был проведен с помощью рентгеновского дифрактометра Bruker «D2 PHASER» (Cu-Xa-излучение). Полученная для композита RS-5 дифрактограмма изображена на рис. 1. Видно, что угловая зависимость интенсивности рентгеновского рассеяния может быть представлена в виде характерного для стекол размытого максимума в окрестностях угла 20 » 24 град и отчетливых пиков интенсивности, соответствующих кристаллической решетке объемного те-трахлорцинката рубидия.

По данным рентгенодифракционного анализа с помощью специализированной программы TOPAS 4.2 [13] были определены средние размеры частиц (d) Rb2ZnCl4, в входящих в состав композитов. Сделанные оценки дали d ~ 51 и 18 нм для RS-46 и RS-5 соответственно.

Наряду с композиционными материалами в эксперименте для проведения сравнительного анализа был использован образец объемного (поликристаллического) тетрахлорцинката рубидия, изготовленный методом компактирова-ния из соли Rb2ZnCl4.

Идентификация структурных фазовых переходов проводилась с посредством анализа результатов измерений диэлектрического отклика в интервале температур 100-350 К.

Перед проведением измерений на большие поверхности образцов наносили токопроводя-щую пасту, которая после высыхания образовывала электроды «плоского конденсатора». Образцы устанавливали во вмонтированную в криостат измерительную ячейку, содержащую платиновый термометр сопротивления, позволяющий контролировать температуру образца с погрешностью, не превышающей ± 0.2 К. Измерения диэлектрической проницаемости (е) проводили с помощью измерителя иммитанса Е7-20 на частоте 10 кГц в ходе охлаждения/нагрева образца со скоростью 1-2 К/мин.

Каждый измерительный цикл предварялся прогревом образца вместе с измерительной ячейкой в вакууме при температуре около 380 К для удаления адсорбированной из воздуха влаги.

3. Результаты эксперимента и дискуссия

Результаты эксперимента в виде графиков температурных зависимостей е представлены на рис. 2. В случае поликристаллического те-трахлорцинката рубидия (рис. 2а), на кривых е(Т) можно выделить два максимума. Максимум

6000

5000

4000-

н

о о

X

X ф

I-

3000

2000

1000-

2 2 2

LZ3 j 3JL3 22 3

RS-5 S¡02 Rb2ZnCI4

i 5 .........17............19.............21............23 ".........25 ..............27 "29.....'""" 31 .....зз"""'.......Зб""..........37......'"""39"" г'" 41"""'.....^g"""'"'" "

26, град.

Рис. 1. Рентгенограмма образца композита RS-5

Конденсированные среды и межфазные границы / Condensed Matter and Interphases 2022;24(3): 362-368 Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

диэлектрическом проницаемости, локализованный в окрестностях температуры Т ~ 307 К, обусловлен переходом из нормальной параэлек-трической фазы в несоразмерную. Его позиция на зависимостях е(Т) при нагреве и охлаждении образца остается практически неизменной, что является характерным признаком структурного фазового перехода второго рода.

Положение второго максимума е наблюдается при охлаждении образца при температуре ТСс = 187 К, а при нагреве - при Тсь » 196 К. Этот максимум е соответствует сегнетоэлек-трическому фазовому переходу. Его смещение в зависимости от режима измерения (нагрев/ охлаждение) показывает, что сегнетоэлектри-ческий фазовый переход в объемном Rb2ZnCl4 относится к фазовым переходам первого рода, что согласуется с известными литературными данными [1, 2].

Диэлектрические свойства композита RS-46 отчасти уже обсуждались ранее в [14]. На зависимостях е(Т) обнаружены особенности около 160, 245 и 307 К (рис. 2 б). Максимум е около 307 К, как и в поликристаллическом образце, обусловлен переходом из несоразмерной в параэлектри-ческую фазу в частицах внедренного Rb2ZnCl4. Вблизи этого максимума наблюдается размытый пик теплоемкости Ср (вставка к рис. 2). Надо заметить, что соответствующая ему температура (= 285 К) несколько ниже Т. Выяснение этого обстоятельства требует дополнительных исследований.

Ступенькообразной аномалии е около 240 К, регистрируемой при охлаждении образца, соответствует максимум теплоемкости, наблюдаемый вблизи 232 К, что проиллюстрировано на вставке к рис. 2. Данный максимум Ср имеет специфическую форму, характерную для монокристаллического Rb2ZnCl4 в области температур, соответствующих сегнетоэлектрическому фазовому переходу [15].

На температурных зависимостях диэлектрической проницаемости, измеренных в ходе нагрева образца, каких-либо особенностей диэлектрического отклика, указывающих на сег-нетоэлектрический фазовый переход, выявлено не было.

Наряду с этим размытый максимум е наблюдается при температуре Т* ~ 160 К (на кривой охлаждения его позиция смещается к 158 К). Он имеет почти симметричную форму, при этом температурный гистерезис образует только его правый склон. Примечательно, что какие-либо

£ 25

£

6,1

100

150

200

250

300

T, K

Рис. 2. Температурные зависимости диэлектрической проницаемости для кристаллического образца ЯЬ^пС14 (а) и композитов RS-46 (б) и RS-5 (в), полученные в ходе нагрева и охлаждения. На вставке показана температурная зависимость удельной теплоемкости композита RS-46 [11]

особенности на зависимости Ср(Т) в окрестностях Т* не были выявлены.

Это обстоятельство позволяет предположить, что обсуждаемый максимум е обусловлен фазовым переходом в границах сегнетоэлектриче-ских доменов и связанным с этим замораживанием их подвижности. Данное явление известно для монокристаллического тетрахлорцинката рубидия [15-17]. При этом, в случае кристаллов с высоким содержанием дефектов кристаллической решетки, в окрестностях температуры замораживания Т* наблюдается размытый максимум диэлектрического отклика [15].

Следует отметить, что температурные зависимости диэлектрической проницаемости,

Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

полученные при нагреве и охлаждении исследуемого материала не совпадают, образуя температурный гистерезис е в широком интервале температур, лежащем выше температуры замораживания подвижности доменных границ Т*. Однако при Т < Т* температурный гистерезис е не наблюдаются.

В случае монокристаллического образца наблюдается аналогичное поведение диэлектрического отклика [15-17]. Но в отличие от обсуждаемого композиционного материала в монокристалле Rb2ZnCl4 температурный гистерезис е ограничен снизу температурой Т*, а сверху температурой Лифшица Т. По мнению авторов, исследовавших это явление в Rb2ZnCl4 [1517] аномально широкий температурный гистерезис диэлектрической проницаемости вызван закреплением доменных границ и солитонов на дефектах решетки.

Благодаря сильному взаимодействию с дефектами полярные области могут быть «затянуты» в неполярную фазу в ходе нагрева образца из сегнетоэлектрической фазы [18]. Вероятно, по этой причине зависимость е(Т) при нагреве композита RS-46 проходит выше температурной зависимости е, полученной в ходе его охлаждения.

Рассмотрим теперь диэлектрические свойства композита RS-5 (рис. 2в). В окрестностях Т ви -ден небольшой максимум диэлектрической проницаемости. На кривой охлаждения его позиция соответствует температуре » 268 К, а на кривой нагрева » 307 К. Обнаруженный температурный гистерезис Т. говорит в пользу того, что в кристаллитах тетрахлорцинката рубидия, инкорпорированных в пористый диоксид кремния со средним диаметром пор около 5 нм, переход из нормальной параэлектрической фазы в несоразмерную приобрел черты фазового перехода первого рода. По-видимому, гистерезис Т обусловлен закреплением несоразмерной волны атомных смещений дефектами решетки, включая дефекты, локализованные на поверхности частиц, и последующим ее отрывом от стопоров при «перегреве», или «переохлаждении» образца относительно температуры фазового равновесия.

Каких-либо особенностей диэлектрического отклика, свидетельствующих о сегнетоэлектри-ческом фазовом переходе, или переходе в доменной структуре на зависимостях е(Т) в условиях эксперимента не выявлено. Поэтому можно заключить, что сегнетоэлектрическая фаза в частицах Rb2ZnCl4 в составе композита RS-5 не реализуется.

Наряду с этим заметим, что температурный гистерезис е для композита RS-5 распространяется на всю область температур, доступных в эксперименте, что указывает на наличие метаста-бильных состояний в материале и их релаксацию в широком интервале температур. По-видимому, существование столь широкого температурного гистерезиса е является общим свойством сегнетоэлектриков с несоразмерными фазами, инкорпорированных в пористые матрицы [19].

В отличие от композита RS-46, зависимость е(Т) при нагреве, проходит ниже температурной зависимости е, полученной в ходе охлаждения образца. Это косвенно говорит в пользу того, что области сегнетоэлектрической фазы, дающие обычно значительный вклад в диэлектрический отклик, в случае композита RS-5 не формируются.

4. Выводы

На основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Температура Лифшица Т ~ 307 К в кристаллитах тетрахлорцинката рубидия Rb2ZnCl4, локализованных в порах диоксида кремния, средний диаметр которых составляет 46 и 5 нм, слабо изменяется по сравнению с температурой Т в массивном образце. Вместе с тем, фазовый переход приобретает черты фазового перехода первого рода, которые наиболее отчетливо выражены в случае частиц Rb2ZnCl4, входящих в состав композита RS-5. Для этого материала температура перехода из несоразмерной в параэлектриче-скую фазу остается приблизительно такой же, как и у массивного образца. Однако при обратном ходе температуры значение Т понижается до = 268 К. Это показывает, что взаимодействие частиц терахлорцинката рубидия с матрицей стабилизирует неполярную соразмерную фазу. Данное взаимодействие, по-видимому, носит преимущественно химический характер, поскольку переход в несоразмерную фазу не сопровождается ни появлением поляризации, ни заметной деформацией решетки Rb2ZnCl4.

2. Переход из несоразмерной в соразмерную сегнетоэлектрическую фазу в нанокристалли-тах Rb2ZnCl4, входящих в состав композита RS-5 условиях эксперимента не наблюдается.

3. В частицах терахлорцинката рубидия, локализованных в пористой матрице из диоксида кремния со средним размером пустот » 46 нм, реализуется переход в сегнетоэлектрическую фазу. Температура этого перехода по совокуп-

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

Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

ным данным диэлектрических и калориметрических измерений составляет около 240 К. Это приблизительно на 50 К выше по сравнению с аналогичным переходом в монокристаллическом материале.

4. Максимум диэлектрической проницаемости, наблюдаемый около 160 К для композита RS-46 соответствует аномалии диэлектрической проницаемости, обусловленной перестройкой в доменной структуре монокристаллического Rb2ZnCl4 с высокой концентрацией дефектов [15]. Это позволяет утверждать, что при низких температурах в кристаллитах тетрахлорцинката рубидия, инкорпорированных в диоксид кремния, содержащий сквозные поры со средним диаметром около 46 нм, образуются сегнетоэлектриче-ские домены, подвижность которых существенно замедляется вблизи температуры » 160 К, как и в объемном монокристалле Rb2ZnCl4.

Заявленный вклад авторов

Коротков Л. Н. - идея научного исследования. Стекленева Л. С. - проведение эксперимента. Брянская А. А. - подготовка образцов к эксперименту. Панкова М. А. - подготовка рукописи. Попов С. В. - аттестация образцов, обработка экспериментальных данных и подготовка рисунков.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет известных финансовых конфликтов интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, представленную в этой статье.

Список литературы

1. Cummins H. Z. Experimental studies of structurally incommensurate crystal phases. Physics Keports. 1990;185(5-6): 211-409. https://doi. org/10.1016/0370-1573(90)90058-a

2. Гриднев С. А., Коротков Л. Н. Неупорядоченные полярные диэлектрики. От кристалла к дипольному стеклу и хаосу. Palmarium Akademik Publishing; 2013. 170 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=26049698

3. Багаутдинов Б. Ш., Шехтман В. Ш. Эволюция структуры Rb2ZnCl4 в температурном диапазоне 4.2-310 К. Физика твердого тела. 1999;41(6): 10841090. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=20500966

4. Tarnavich V. V., Sidorkin A. S., Korotkova T. N., Rysiakiewicz-Pasek E., Korotkov L. N., Popravko N. G. "Restricted Geometry" Effect on Phase Transitions in KDP, ADP, and CDP Nanocrystals. Crystals. 2019;9(11): 593. https://doi.org/10.3390/cryst9110593

5. Mikhaleva E. A., Flerov I. N., Kartashev A. V., Gorev M. V., Molokeev M. S., Bogdanov E. V., Bonda-rev V. S., Korotkov L. N., Rysiakiewicz-Pasek E. Effect of restricted geometry and external pressure on the phase transitions in ammonium hydrogen sulfate confined in a nanoporous glass matrix. Journal of Materials Science. 2018;53(17): 12132-12144. https://doi. org/10.1007/s10853-018-2467-1

6. Набережнов А. А., Стукова Е. В., Алексеева О. А., Новикова С. А., Franz A.. Эффекты, связанные с ограниченной геометрией, в нанокомпози-тах на основе мезопористых матриц 2D-SBA-15 и 3D-SBA-15, содержащих наночастицы нитрита натрия. Журнал технической физики. 2019;89(12): 1965- 1970. https://doi.org/10.21883/ jtf.2019.12.48497.207-19

7. Бескровный А. И., Василовский С. Г., Вахру-шев С. Б., Курдюков Д. А., Зворыкина О. И., Набережнов А. А., Окунева Н. М., Tovar M., Rysiakiewicz-Pasek E., Jagus P. Температурные зависимости параметра порядка для нитрита натрия, внедренного в пористые стекла и опалы. Физика твердого тела. 2010;52(5): 1021-1025. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20321240

8. Naberezhnov A. A., Vakhrushev S. B., Kumze-rov Y. A., Fokin A. V. Mechanism of ferroelectric phase transition in ultra-dispersed sodium nitrite particles. Ferroelectrics. 2021;575(1): 75-83. https://doi.org/10. 1080/00150193.2021.1888229

9. Nguyen H. T., Chau M. T. Structural and dielectric studies of three-phase composite containing multi-walled carbon nanotubes, nanodispersed silica AND KDP. Phase Transitions. 2020;93(10-11): 1080-1088. https://doi.org/10.1080/01411594.2020.1839753

10. Mikhaleva E. A., Flerov I. N., Bogdanov E. V., Bondarev V. S., Gorev M. V., Rysiakiewicz-Pasek E. Size effect on sensitivity to external pressure and caloric effects in TGS: ceramics and nanocomposites. Materials Today Communications. 2020;25: 101463. https:// doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101463

11. Kumzerov Y., Vakhrushev S. Nanostructures within porous materials. In: Encyclopedia of Nanosci-ence andNanotechnology. Volume 10. H. S. Nalwa (ed.). New York: American Scientific Publishers; 2003. pp. 811-849.

12. Андреева О. В., Обыкновенная И. Е. Нано-пористые матрицы НПС-7 и НПС-17 - возможности использования в оптическом эксперименте. Нано-системы: физика, химия, математика. 2010;1(1): 37-53. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=15648759

13. Bruker AXS TOPAS V4. General profile and structure analysis software for powder diffraction data. User's Manual. Karlsruhe, Germany: Bruker AXS; 2008.

14. Коротков Л. Н., Стекленева Л. С., Флеров И. Н., Михалева Е. А., Рысякевич-Пасек Е.,

Л. С. Стекленева и др. Влияние размеров пор на фазовые переходы в наночастицах тетрахлорцинката...

Молокеев М. С., Бондарев В. С., Горев М. В., Сысоев О. И. Структура, диэлектрические и тепловые свойства тетрахлорцинката рубидия в пористых стеклах. Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2019;83(9): 1179-1183. https://doi. org/10.1134/s0367676519090138

15. Струков Б. А., Белов А. А., Горшков С. Н., Кожевников М. Ю. Теплопроводность и теплоемкость кристаллов Rb2ZnCl4 в области несоразмерной фазы. Известия Академии наук СССР. Серия физическая. 1991;55(3): 470-473.

16. Гриднев С. А., Горбатенко В. В., Прасолов Б. Н. О фазовом переходе в доменной стенке в Rb2ZnCl4 вблизи 150 К. Кристаллография. 1997;42(4): 730-734. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/ item.asp?id=32554036

17. Gridnev S. A., Shuvalov L. A., Gorbatenko V. V., Prasolov B. N. "Freezing" of domain structure in Rb2ZnCl4. Ferroelectrics. 1993;140(1): 145-149. https:// doi.org/10.1080/00150199308008277

18. Гриднев С. А., Горбатенко В. В., Прасолов Б. Н. Диэлектрическая релаксация в несоразмерной фазе Rb2ZnCl4. Известия Академии наук СССР. Серия физическая. 1993;57(3): 97-100. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=31988409

19. Korotkov L. N., Stekleneva L. S., Logoshi-na E. M., Pankova M. A. Dielectric response of Rb2ZnCl4 within porous aluminum oxide. Ferroelectrics. 2020;567(1): 74-81. https://doi.org/10.1080/0015019 3.2020.1791589

Информация об авторах

Стекленева Любовь Сергеевна, учебный мастер II категории кафедры физики твердого тела, Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Российская Федерация; преподаватель кафедры физики и химии, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж, Российская Федерация.

https://ordd.org/0000-0002-5460-2870 lubov_stekleneva@mail.ru

Брянская Александра Александровна, студентка кафедры физики твердого тела, Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Российская Федерация.

https://orcid.org/0000-0002-1848-0554 Aleksbrianskaya @уа^ех.т Панкова Маргарита Александровна, к. т. н., старший преподаватель кафедры математики и моделирования систем, Воронежский институт Министерства внутренних дел Российской Федерации, Воронеж, Российская Федерация. https://orcid.org/0000-0002-5985-9018 m_a_pankova @ mail.ru

Попов Сергей Викторович, к. ф.-м. н., доцент кафедры физики и химии, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж, Российская Федерация.

https://orcid.org/0000-0003-2218-5811 nikiforovatl @уа^ех.т

Коротков Леонид Николаевич, д. ф.-м. н., профессор, профессор кафедры физики твердого тела, Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Российская Федерация. https://orcid.org/0000-0002-5350-5841 l_korotkov@mail.ru

Поступила в редакцию 11.04.2021; одобрена после рецензирования 10.08.2021; принята к публикации 15.08.2021; опубликована онлайн 25.09.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.