Аннотация:
С помощью рентгеновской дифрактометрии изучен процесс перестройки дефектной структуры монокристалла тетрабората лития под воздействием внешнего электрического поля высокой напряженности, приложенного вдоль полярного направления [001]. Измерена кинетика проводимости, которая согласуется с изменениями КДО.
При приложении электрического поля напряженностью 300–500 V/mm, происходит резкое уширение кривой дифракционного отражения и рост интегральной интенсивности в несколько раз, но ее положение и форма практически не меняются. При еще более сильных полях, напряженностью от 500 до 1500 V/mm, процесс уширения кривой замедляется, однако наблюдается появление асимметрии формы и резкое смещение пика в область меньших углов, что связано с увеличением параметра решетки вдоль оси c. При этом изменения приобретают квазиобратимый характер, так как искаженная структура частично восстанавливается с очень медленной скоростью (в течение нескольких месяцев).
Два типа зависимостей изменения параметров кривой дифракционного отражения от внешнего поля интерпретируются, как проявление двух механизмов ионной проводимости: за счет мобильных ионов лития (Li+) при малых полях и вакансий кислорода (VO2+) при более высоких полях. Процесс миграции носителей зарядов приводит к увеличению концентрации дефектов и структурным изменениям в приповерхностной области кристалла. Полученные результаты имеют практическое значение с точки зрения управляемого изменения дефектной структуры в кристаллах с ионной проводимостью.
Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования в рамках выполнения работ по Государственному заданию ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН в части “выращивания, подготовки кристаллов и моделирования кривых дифракционного отражения” и Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 16-29-14057 офи_м) в части “проведения исследований в условиях воздействия электрического поля”.
Поступила в редакцию: 07.09.2018 Исправленный вариант: 07.11.2018 Принята в печать: 07.11.2018
Образец цитирования:
А. Г. Куликов, Ю. В. Писаревский, А. Е. Благов, Н. В. Марченков, В. А. Ломонов, А. А. Петренко, М. В. Ковальчук, “Перестройка дефектной структуры тетрабората лития (Li2B4O7) во внешнем электрическом поле”, Физика твердого тела, 61:4 (2019), 671–677; Phys. Solid State, 61:4 (2019), 548–554
\RBibitem{KulPisBla19}
\by А.~Г.~Куликов, Ю.~В.~Писаревский, А.~Е.~Благов, Н.~В.~Марченков, В.~А.~Ломонов, А.~А.~Петренко, М.~В.~Ковальчук
\paper Перестройка дефектной структуры тетрабората лития (Li$_{2}$B$_{4}$O$_{7}$) во внешнем электрическом поле
\jour Физика твердого тела
\yr 2019
\vol 61
\issue 4
\pages 671--677
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ftt8851}
\crossref{https://doi.org/10.21883/FTT.2019.04.47411.250}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=37645610}
\transl
\jour Phys. Solid State
\yr 2019
\vol 61
\issue 4
\pages 548--554
\crossref{https://doi.org/10.1134/S1063783419040188}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ftt8851
https://www.mathnet.ru/rus/ftt/v61/i4/p671
Эта публикация цитируется в следующих 11 статьяx:
Wen Di Zhang, Zi Zheng Song, Shu Qi Tang, Jin Chen Wei, Yan Cheng, Bing Li, Shi You Chen, Zi Bin Chen, An Quan Jiang, “Ultrahigh dielectric permittivity in Hf0.5Zr0.5O2 thin-film capacitors”, Nat Commun, 16:1 (2025)
Ruihua Deng, Jianming Tao, Wenhao Zhong, Lang Wen, Yanmin Yang, Jiaxin Li, Yingbin Lin, “Tri-functionalized Li2B4O7 coated LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 for boosted performance lithium-ion batteries”, Journal of Alloys and Compounds, 940 (2023), 168767
F. S. Pilyak, A. G. Kulikov, Yu. V. Pisarevsky, A. E. Blagov, M. V. Kovalchuk, “Separation of the Mechanisms of Photoinduced Deformations in Crystals Using Time-Resolved X-ray Diffractometry”, Crystallogr. Rep., 67:5 (2022), 791
P. V. Gureva, N. V. Marchenkov, G. M. Kuz'micheva, A. N. Artemev, A. A. Demkiv, “Synchrotron Study of the Effect of Tantalum Variation on the Piezoelectric Modulus d11 in Langatate Crystal”, Crystallogr. Rep., 67:6 (2022), 845
Arsen Petrenko, Nataliya Novikova, Alexander Blagov, Anton Kulikov, Yury Pisarevskii, Igor Verin, Michail Kovalchuk, “Lateral deformations of a crystal of potassium acid phthalate in an external electric field”, J Appl Crystallogr, 54:5 (2021), 1317
N. I. Sorokin, Yu. V. Pisarevskii, V. A. Lomonov, “Temperature Dependence of Static Electrical Conductivity of Li2B4O7 Crystals”, Crystallogr. Rep., 66:6 (2021), 1051
Elena Ovchinnikova, Dmitri Novikov, Matthias Zschornak, Anton Kulikov, Ksenia Kozlovskaya, Vladimir Dmitrienko, Alexey Oreshko, Alexander Blagov, Enver Mukhamedzhanov, Nikita Marchenkov, Mickhail Borisov, Azat Khadiev, Arsen Petrenko, Yury Pisarevsky, “Forbidden Reflections in TeO2 in the Vicinity of the Te L1 Absorption Edge”, Crystals, 10:9 (2020), 719
А. Г. Куликов, А. Е. Благов, Н. В. Марченков, Ю. В. Писаревский, М. В. Ковальчук, “Быстрые приповерхностные изменения дефектной структуры в кристаллах тетрабората лития во внешнем электрическом поле”, Физика твердого тела, 62:12 (2020), 2120–2128; A. G. Kulikov, A. E. Blagov, N. V. Marchenkov, Yu. V. Pisarevskii, M. V. Koval'chuk, “Fast near-surface changes in the defect structure in lithium tetraborate crystals in an external electric field”, Phys. Solid State, 62:12 (2020), 2384–2392
Н. И. Сорокин, Ю. В. Писаревский, В. В. Гребенев, В. А. Ломонов, “Подвижность ионных носителей заряда в пьезоэлектрических кристаллах Li2B4O7”, Физика твердого тела, 62:3 (2020), 386–389; N. I. Sorokin, Yu. V. Pisarevskii, V. V. Grebenev, V. A. Lomonov, “Mobility of ion carriers in piezoelectric Li2B4O7 crystals”, Phys. Solid State, 62:3 (2020), 436–439
A. G. Kulikov, A. E. Blagov, A. S. Ilin, N. V. Marchenkov, Yu. V. Pisarevskii, M. V. Kovalchuk, “Anisotropy and kinetics of the migration-induced layer formation in TeO2”, Journal of Applied Physics, 127:6 (2020)
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: