NEXAFS and XPS Spectra of Mn Doped Bismuth Magnesium Tantalate Pyrochlores
Author:
Zhuk, Nadezhda A.
Nekipelov, Sergey V.
Koroleva, Alexandra V.
Lebedev, Alexey M.
Beznosikov, Dmitriy S.
Жук, Надежда А.
Некипелов, Сергей В.
Королева, Александра В.
Лебедев, Алексей М.
Безнoсикoв, Дмитрий С.
Date:
2024-08Journal Name:
Журнал Сибирского федерального университета. Математика и физика 2024 17(4). Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics 2024 17(4)Abstract:
According to X-ray powder phase analysis, Bi2MgxMn1_xTa2O9:5_Δ (x=0.3;0.5;0.7) samples
synthesized using ceramic technology contain the main phase of cubic pyrochlore (space group Fd-3m)
and the impurity phase BiTaO4 of the triclinic modification (sp. Gr. P-1), the content of which is
proportional to the degree of doping with manganese. The unit cell parameter of the pyrochlore phase
increases uniformly with increasing index x(Mg) from 10.4970(8) at x=0.3 to 10.5248(8) °A (x=0.7),
obeying the Vegard rule. The electronic state of all ions included in Bi2MgxMn1_xTa2O9:5_Δ was
studied using X-ray spectroscopy. According to NEXAFS and XPS data, it was established that doping
with magnesium does not change the oxidation state of bismuth and tantalum in pyrochlore. Meanwhile,
in the Ta4f�����, Bi4f7=2 and Bi4f5=2 spectra of the samples, an energy shift of the absorption bands towards
lower energies is observed, which is typical for bismuth and tantalum ions with an effective charge of
(+3- ) and (+5- ), caused by the distribution of manganese(II) and magnesium(II) ions in the position
of bismuth and tantalum. According to NEXAFS and XPS spectroscopy, manganese ions in the samples
have oxidation states predominantly +2 and +3, the proportion of which increases with increasing
manganese content in the samples По данным рентгенофазового анализа, синтезированные по керамической технологии
образцы Bi2MgxMn1_xTa2O9:5_Δ (х=0.3;0.5;0.7) содержат основную фазу кубического пирохлора
(пр.гр. Fd-3m) и примесную фазу BiTaO4 триклинной модификации (пр.гр. P-1), содержание которой пропорционально степени допирования марганцем. Параметр элементарной ячейки фазы пирохлора равномерно увеличивается с ростом индекса x(Mg) от 10.4970(8) при х=0.3 до 10.5248(8)
°A
(х=0.7), подчиняясь правилу Вегарда. Методом рентгеновской спектроскопии исследовано электронное состояние всех ионов, входящих в состав Bi2MgxMn1_xTa2O9:5_Δ. По данным NEXAFS и
XPS установлено, что допирование магнием не изменяет степени окисления висмута и тантала в
пирохлоре. Между тем, в Ta4f, Bi4f7=2 и Bi4f5=2 спектрах образцов наблюдается энергетический
сдвиг полос поглощения в сторону меньших энергий, что характерно для ионов висмута и тантала с эффективным зарядом (+3- ) и (+5- ), обусловленных распределением ионов марганца(II) и
магния(II) в позиции висмута и тантала. По данным NEXAFS и XPS спектроскопии, ионы марганца в образцах имеют степени окисления преимущественно +2 и +3, доля которых возрастает с
увеличением содержания марганца в образцах
Collections:
Metadata:
Show full item recordRelated items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Magnetic Properties, EPR and NEXAFS – Spectroscopy of Iron-Doped Bi₃NbO₇ Ceramics
Zhuk, Nadezhda A.; Belyy, Vladimir A.; Lutoev, Vladimir P.; Makeev, Boris A.; Nekipelov, Sergey V.; Rychkova, Lubov V.; Жук, Н.A.; Белый, В.A.; Лютоев, В.П.; Макеев, Б.A.; Некипелов, С.В.; Рычкова, Л.В. (Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University, 2018-09)The measurements of magnetic susceptibility, EPR and NEXAFS- spectroscopy study of the ironcontaining solid solutions of bismuth niobate Bi3NbO7 has indicated that iron atoms are represented by monomeric Fe(III) and ... -
Magnetic Behavior and Nexafs-spectroscopy of Bi₂BaNb₂₋₂ₓСo₂ₓO₉₋δ
Rychkova, Lubov V.; Nekipelov, Sergey V.; Makeev, Boris A.; Belyy, Vladimir A.; Beznosikov, Dmitriy S.; Zhuk, Nadezhda A.; Рычкова, Любовь В.; Некипелов, Сергей В.; Макеев, Борис А.; Белый, Владимир А.; Безносиков, Дмитрий С.; Жук, Надежда А. (Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University, 2019-12)The samples of solid solutions of Bi₂BaNb₂₋₂ₓСo₂ₓO₉₋δ composition at x 0:04 were synthesized by the solid-phase method. The electron state and the nature of the exchange interactions of cobalt atoms in the samples ... -
Фазовые превращения, магнитная восприимчивость и NEXAFS-спектры кобальтсодержащих твердых растворов ортониобата висмута
Жук, Н.А.; Рычкова, Л.В.; Некипелов, С.В.; Макеев, Б.А.; Zhuk, Nadezhda A.; Rychkova, Lubov V.; Nekipelov, Sergey V.; Makeev, Boris A. (Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University, 2020-03)Методами магнитной восприимчивости и NEXAFS-спектроскопии исследовано электронное состояние и характер обменных взаимодействий атомов кобальта в твердых растворах BiNb1-xСoxO4-δ триклинной и орторомбической модификаций. ... -
NEXAFS–Spectra and Magnetic Susceptibility of Nickel and Chromium Doped of Bismuth Niobate
Vasilyeva, Irina E.; Nekipelov, Sergey V.; Makeev, Boris A.; Krasnov, Alexey G.; Zhuk, Nadezhda A.; Васильева, И.Э.; Некипелов, С.В.; Макеев, Б.А.; Краснов, А.Г.; Жук, Н.А. (Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University, 2020-09)The electronic state and character of exchange interactions of nickel and chromium atoms in solid solutions of Bi5Nb3-3xМ3xO15-δ (М-Cr,Ni) was researched by methods of magnetic susceptibility and NEXAFS-spectroscopy. NEXAFS ... -
NEXAFS and FTIR Spectroscopy of Co-doped SrBi2Nb2O9
Zhuk, Nadezhda A.; Ipatova, Elena U.; Makeev, Boris A.; Nekipelov, Sergey V.; Beznosikov, Dmitriy S.; Rychkova, Lubov V.; Жук, Надежда А.; Ипатова, Елена У.; Макеев, Борис А.; Некипелов, Сергей В.; Безнoсикoв, Дмитрий С.; Рычкoва, Любoвь В. (Сибирский федеральный университет. Siberian Federal University, 2022-02)The solid-phase ceramic method was used to synthesize cobalt-containing solid solutions based on SrBi2Nb2O9. NEXAFS (Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) and IR spectroscopy were used to study the electronic state ...