Импеданс-спектроскопия никельсодержащих твердых растворов CaCu3Ti4O12

Abstract

Твердофазным методом синтеза получены образцы CaCu3Ti4-4хNi4хO12-δ. На рентгенограммах всех препаратов фиксируются следовые количества примесной фазы оксида меди (II), при х ≥ 0.04 проявляются рефлексы примеси CaTiO3. Примеси никельсодержащих фаз в образцах во всем исследованном концентрационном интервале методами РФА и электронной сканирующей микроскопии не зафиксировано. Установлено, что поляризационные процессы в образцах протекают с разной скоростью по двум механизмам. В результате моделирования с использованием двух эквивалентных схем было установлено, что однородность образцов с ростом х уменьшается, у образца CaCu3Ti4-4хNi4хO12-δ (х = 0.03) поляризация протекает в три раза быстрее, чем у х = 0.06. Образeц CaCu3Ti3.88Ni0.12O12-δ лучше проводит постоянный электрический ток и быстрее поляризуется в переменном электрическом поле, чем х = 0.06. Энергия активации образцов практически совпадает: 0 .491 ( x = 0.03) и 0 .499 э В ( x = 0.06). П осле 3 50 °C наблюдается ухудшение однородности материала, что указывает на возможное разупорядочение структуры или разрыв химических связей

Samples of CaCu3Ti4-4хNi4хO12-δ. were obtained by solid phase synthesis method. X-ray diagrams of all preparations show trace amounts of the impurity phase of copper oxide(II), at x ≥ 0.04 the impurity CaTiO3 reflexes are shown. Admixtures of nickel-containing phases in samples in all investigated concentration interval by X-ray analysis and electronic scanning microscopy are not fixed. It is established that the polarization processes in the samples are carried out at different speeds by two mechanisms. As a result of modeling using two equivalent schemes, it was found that the homogeneity of samples with growth x decreases, in the sample CaCu3Ti4-4хNi4хO12-δ (х = 0.03) polarization proceeds three times faster than in x = 0.06. The sample CaCu3Ti3.88Ni0.12O12-δ conducts direct electric current better and polarizes faster in a variable electric field than x = 0.06. The activation energy of the samples is practically the same: 0.491 (x = 0.03) and 0.499 eV (x = 0.06). After 350 °C the homogeneity of the material deteriorates, which indicates a possible disorder of the structure or a break in the chemical bonds