Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)

Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)

В рамках поиска материалов, сочетающих ионную проводимость с сегнетоэлектрическими свойствами, были синтезированы халькогениды (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведены исследования их электрических свойств в области частот до 200 kHz при давлениях до 48 GPa и магнитных полях до 1 T с применение...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Физика и техника высоких давлений
Дата:2013
Автори: Хейфец, О.Л., Пинигина, К.С., Тебеньков, А.В., Филиппов, А.Л., Шакиров, Э.Ф., Мельникова, Н.В., Бабушкин, А.Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2013
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69602
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9) / О.Л. Хейфец, К.С. Пинигина, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 13-17. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69602
record_format dspace
spelling Хейфец, О.Л.
Пинигина, К.С.
Тебеньков, А.В.
Филиппов, А.Л.
Шакиров, Э.Ф.
Мельникова, Н.В.
Бабушкин, А.Н.
2014-10-17T06:49:59Z
2014-10-17T06:49:59Z
2013
Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9) / О.Л. Хейфец, К.С. Пинигина, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 13-17. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
0868-5924
PACS: 62.50.+p, 72.20.−i
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69602
В рамках поиска материалов, сочетающих ионную проводимость с сегнетоэлектрическими свойствами, были синтезированы халькогениды (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведены исследования их электрических свойств в области частот до 200 kHz при давлениях до 48 GPa и магнитных полях до 1 T с применением метода импедансной спектроскопии. Определены области существенных изменений электрических свойств.
У рамках пошуку матеріалів, які поєднують іонну провідність з сегнетоелектричними властивостями, було синтезовано халькогеніди (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведено дослідження їхнiх електричних властивостей в області частот до 200 kHz при тисках до 48 GPa і магнітних полях до 1 T із застосуванням методу імпедансної спектроскопії. Визначено області суттєвих змін електричних властивостей.
One of the areas of research at the department of low-temperature physics of IEN UrFU is the study of properties of multi-component chalcogenides under extreme exposures. This article is devoted to the effect of high pressure on the electrical properties of the (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) samples, which are ferroelectrics at normal pressure. Tests were carried out at the temperature of 300 K, pressures up to 48 GPa, the frequencies of 1−200 kHz, magnetic fields up to 1 T.
Исследования выполнены при частичной финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009−2013 годы.
ru
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
Физика и техника высоких давлений
Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
Effects of high pressures and magnetic fields on electric properties of the (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) chalcogenides
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
spellingShingle Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
Хейфец, О.Л.
Пинигина, К.С.
Тебеньков, А.В.
Филиппов, А.Л.
Шакиров, Э.Ф.
Мельникова, Н.В.
Бабушкин, А.Н.
title_short Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
title_full Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
title_fullStr Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
title_full_unstemmed Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
title_sort влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (pbse)x(agasse2)1-x (х = 0. 5, 0. 9)
author Хейфец, О.Л.
Пинигина, К.С.
Тебеньков, А.В.
Филиппов, А.Л.
Шакиров, Э.Ф.
Мельникова, Н.В.
Бабушкин, А.Н.
author_facet Хейфец, О.Л.
Пинигина, К.С.
Тебеньков, А.В.
Филиппов, А.Л.
Шакиров, Э.Ф.
Мельникова, Н.В.
Бабушкин, А.Н.
publishDate 2013
language Russian
container_title Физика и техника высоких давлений
publisher Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
format Article
title_alt Effects of high pressures and magnetic fields on electric properties of the (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) chalcogenides
description В рамках поиска материалов, сочетающих ионную проводимость с сегнетоэлектрическими свойствами, были синтезированы халькогениды (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведены исследования их электрических свойств в области частот до 200 kHz при давлениях до 48 GPa и магнитных полях до 1 T с применением метода импедансной спектроскопии. Определены области существенных изменений электрических свойств. У рамках пошуку матеріалів, які поєднують іонну провідність з сегнетоелектричними властивостями, було синтезовано халькогеніди (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведено дослідження їхнiх електричних властивостей в області частот до 200 kHz при тисках до 48 GPa і магнітних полях до 1 T із застосуванням методу імпедансної спектроскопії. Визначено області суттєвих змін електричних властивостей. One of the areas of research at the department of low-temperature physics of IEN UrFU is the study of properties of multi-component chalcogenides under extreme exposures. This article is devoted to the effect of high pressure on the electrical properties of the (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) samples, which are ferroelectrics at normal pressure. Tests were carried out at the temperature of 300 K, pressures up to 48 GPa, the frequencies of 1−200 kHz, magnetic fields up to 1 T.
issn 0868-5924
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69602
citation_txt Влияние высоких давлений и магнитных полей на электрические свойства халькогенидов (PbSe)x(AgAsSe2)1-x (х = 0. 5, 0. 9) / О.Л. Хейфец, К.С. Пинигина, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 13-17. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT heifecol vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT piniginaks vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT tebenʹkovav vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT filippoval vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT šakirovéf vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT melʹnikovanv vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT babuškinan vliânievysokihdavleniiimagnitnyhpoleinaélektričeskiesvoistvahalʹkogenidovpbsexagasse21xh0509
AT heifecol effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT piniginaks effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT tebenʹkovav effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT filippoval effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT šakirovéf effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT melʹnikovanv effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
AT babuškinan effectsofhighpressuresandmagneticfieldsonelectricpropertiesofthepbsexagasse21xh0509chalcogenides
first_indexed 2025-11-25T21:33:33Z
last_indexed 2025-11-25T21:33:33Z
_version_ 1850559365397872640
fulltext Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 © О.Л. Хейфец, К.С. Пинигина, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин, 2013 PACS: 62.50.+p, 72.20.−i О.Л. Хейфец, К.С. Пинигина, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин ВЛИЯНИЕ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХАЛЬКОГЕНИДОВ (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина ул. Мира, 19, г. Екатеринбург, 620000, Россия Статья поступила в редакцию 3 октября 2012 года В рамках поиска материалов, сочетающих ионную проводимость с сегнетоэлек- трическими свойствами, были синтезированы халькогениды (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведены исследования их электрических свойств в области частот до 200 kHz при давлениях до 48 GPa и магнитных полях до 1 T с применением ме- тода импедансной спектроскопии. Определены области существенных изменений электрических свойств. Ключевые слова: высокие давления, сегнетоэлектрики, магнитное поле, импе- дансная спектроскопия У рамках пошуку матеріалів, які поєднують іонну провідність з сегнетоелектрич- ними властивостями, було синтезовано халькогеніди (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9). Проведено дослідження їхнiх електричних властивостей в області частот до 200 kHz при тисках до 48 GPa і магнітних полях до 1 T із застосуванням методу імпедансної спектроскопії. Визначено області суттєвих змін електричних властивостей. Ключові слова: високі тиски, сегнетоелектрики, магнітне поле, імпедансна спек- троскопія Одним из направлений исследований на кафедре физики низких темпера- тур ИЕН УрФУ является изучение свойств многокомпонентных халькогени- дов в условиях экстремальных воздействий на вещество. Среди большого числа исследованных материалов [1−10] особый интерес представляют со- единения в системе Ag−Pb−As−Se, в которых при нормальном давлении бы- ли обнаружены сегнетоэлектрические свойства [5,8−10]. Изучение свойств сегнетоэлектрических материалов в широких диапазонах давлений позволя- ет выявить изменения кристаллической решетки и электронной структуры, открывает возможности создавать на их основе датчики физических пара- метров. Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 14 Данная работа посвящена исследованию электрических свойств образцов (PbSe)x(AgAsSe2)1−x с х = 0.5, 0.9 при давлениях до 48 GPa в области частот 1−200 kHz и при магнитных полях от 0.1 до 1 T. Испытания проведены при температуре 300 K. По данным рентгеноструктурного анализа, синтезированные материалы представляют собой смесь двух фаз − PbSe и AgAsSe2. Для генерации давлений до 48 GPa использовали камеру высокого давле- ния с наковальнями типа «закругленный конус−плоскость» из искусствен- ных поликристаллических алмазов «карбонадо» [11]. Электрические свойст- ва образцов исследовали с помощью измерителя-анализатора импеданса RLC-2010. При измерениях на постоянном токе сопротивление определяли по падению напряжения на образце. Обнаружено, что при нормальном дав- лении образцы проявляют сегнетоэлектрические свойства. Были исследованы барические зависимости относительного изменения сопротивления при нагружении и снятии нагружения для образцов (PbSe)x(AgAsSe2)1−x с х = 0.5 и 0.9. Заметно резкое убывание сопротивления в области давлений 24−26 GPa для х = 0.5 и 14−16 GPa для х = 0.9 как при нагружении, так и при снятии нагружения с образцов (рис. 1). Сопротивле- ние при нагружении больше, чем при снятии нагружения. а б Рис. 1. Барические зависимости относительного изменения сопротивления (PbSe)x(AgAsSe2)1−x с х = 0.5 (а) и х = 0.9 (б) при постоянном токе: ♦ − при нагру- жении, △ − при снятии нагрузки Измерения на постоянном токе проводили в условиях приложения маг- нитного поля и при его отсутствии. Было установлено, что поведение сопро- тивления и в магнитном поле, и при его отсутствии аналогично (рис. 2, об- разец с х = 0.9). Сопротивление резко падает в области давлений 16−18 GPa. Для образца с х = 0.5 зависимости сопротивления от давления имеют ана- логичный вид, однако резкое падение сопротивления происходит только в областях давлений 22−26 GPa. При разных давлениях сопротивление обоих образцов в поле меняется слабо (см., напр., рис. 3), что говорит о том, что магнитное поле практически не оказывает заметного влияния на образцы. Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 15 Рис. 2. Барические зависимости относительного изменения сопротивления (PbSe)x(AgAsSe2)1−х (х = 0.9) в разных магнитных полях Н, Т: □ − 0, ○ − 0.5, + − 1 Рис. 3. Зависимости сопротивления (PbSe)x(AgAsSe2)1−х (х = 0.9) от величины маг- нитного поля при разных давлениях Р, GPa: ♦ − 17, □ − 18.6, △ − 21.1, ⋄ − 24.7, ● − 37 Такое поведение сопротивления может быть связано с существованием в образцах фазового перехода. Последний может быть обусловлен измене- ниями в структуре или в электронной подсистеме. Был детально исследован импеданс образцов в областях давлений, где предположительно существуют фазовые переходы. Измерения проведены в отсутствие магнитного поля и в магнитных полях от 0.1 до 1 Т при нагруже- нии образца. Измерены и проанализированы годографы импеданса в облас- тях частот 1−200 kHz и магнитных полей 0.1−1 T. Из анализа годографов импеданса было обнаружено, что мнимая и действи- тельная части импеданса убывают с ростом давления для составов как с х = 0.5, так и с х = 0.9. В областях давлений 22−24 и 16−18 GPa наблюдаются измене- ния на низкочастотной части годографов для х = 0.5 и 0.9 соответственно. Барические зависимости относительного изменения сопротивления об- разца с х = 0.5 в разных магнитных полях приведены на рис. 4. Видно, что в некоторых областях давлений наблюдаются изменения в поведении сопро- тивления (наличие минимума и максимума на кривой). Аналогичное пове- дение обнаружено на зависимостях мнимой части импеданса и тангенса угла диэлектрических потерь. Изменения наблюдаются в тех же областях, где, по данным исследований при постоянном токе, происходит резкое изменение сопротивления. Такое поведение электрических характеристик в магнитном поле обычно связано с возникающим в этой области фазовым переходом. Рис. 4. Барические зависимости отно- сительного изменения сопротивления (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (x = 0.5) в разных магнитных полях Н, Т: □ − 0, ■ − 0.5, △ − 1; частота 200 kHz Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 16 На существование фазового перехода указывает также изменение времени релаксации (определялось из зависимостей сопротивления от времени при измерениях при постоянном токе) в областях давлений 22−26 и 14−18 GPa в (PbSe)x(AgAsSe2)1−x для х = 0.5 и 0.9 соответственно. Было проведено сравнение областей существенных изменений электриче- ских свойств изученных материалов с другими образцами из системы (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (таблица). Таблица Области давлений ΔP, при которых наблюдаются существенные изменения электрических свойств образцов в системе (PbSe)x(AgAsSe2)1−x Величина х ΔP, GPa 0.5 (однофазный образец) [10] 1.5−2, 31−32 0.5 24−26 0.7 [8] 22−26 0.8 [9] 18−22 0.9 16−18 В результате исследований были сделаны выводы: в соединениях (PbSe)x(AgAsSe2)1−x с х = 0.5 и 0.9 существуют фазовые переходы при дав- лениях соответственно 24−26 и 16−18 GPa. Исследования выполнены при частичной финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009−2013 годы. 1. E.R. Baranova, V.L. Kobelev, O.L. Kobeleva, L.L. Nugaeva, V.B. Zlokazov, L.Ya. Ko- belev, Solid State Ionics 146, 415 (2002). 2. О.Л. Хейфец, Н.В. Мельникова, О.А. Шабашова, А.Н. Бабушкин, АЭЭ 5, 56 (2007); там же, с. 40. 3. О.Л. Хейфец, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Л. Филиппов, Л.Л. Нугаева, Физика и техника полупроводников 46, 996 (2012). 4. О.Л. Хейфец, Н.В. Мельникова, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, А.Н. Бабушкин, Л.Л. Нугаева, ФТТ 54, 1466 (2012). 5. О.Л. Хейфец, Л.Я. Кобелев, Н.В. Мельникова, Л.Л. Нугаева, ЖТФ 77, 90 (2007). 6. О.Л. Хейфец, А.Н. Бабушкин, О.А. Шабашова, Н.В. Мельникова, ФНТ 33, 374 (2007). 7. О.Л. Хейфец, Н.В. Мельникова и др., Изв. РАН. Сер. физ. 76, 400 (2012); там же, с. 437. 8. О.Л. Хейфец, А.В. Тебеньков, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин, Сборник трудов симпозиума «Свойства веществ при высоких давлениях и температурах. Физи- ка, геология, механика, химия», Ростов-на-Дону (2011), с. 220. 9. О.Л. Хейфец, А.В. Тебеньков, А.Л. Филиппов, Э.Ф. Шакиров, Н.В. Мельникова, А.Н. Бабушкин, ФТВД 21, № 2, 14 (2011). Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 17 10. O.L. Kheifets, N.V. Melnikova, L.A. Saipulaeva, A.G. Alibekov. A.Yu, Mollaev A.N. Babushkin, G.V. Tikhomirova, High Pressure Research 29, 261 (2009). 11. F. Vereshchagin, E.N. Yakovlev, B.V. Vinogradov, G.N. Stepanov, K.Kh. Bibaev, T.I. Alaeva, V.P. Sakun, High Temperatures−High Pressures 6, 499 (1974). O.L. Kheifets, K.S. Pinigina, A.V. Tebenkov, A.L. Filippov, E.F. Shakirov, N.V. Melnikova, A.N. Babushkin EFFECTS OF HIGH PRESSURES AND MAGNETIC FIELDS ON ELECTRIC PROPERTIES OF THE (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) CHALCOGENIDES One of the areas of research at the department of low-temperature physics of IEN UrFU is the study of properties of multi-component chalcogenides under extreme expo- sures. This article is devoted to the effect of high pressure on the electrical properties of the (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (х = 0.5, 0.9) samples, which are ferroelectrics at normal pres- sure. Tests were carried out at the temperature of 300 K, pressures up to 48 GPa, the fre- quencies of 1−200 kHz, magnetic fields up to 1 T. According to the X-ray structural analysis, the synthesized materials are mixtures of two phases, i.e. PbSe and AgAsSe2. For generation of pressures up to 48 GPa, high- pressure chamber was used with anvils of the «rounded cone−plane» made of polycrys- talline diamond «carbonado». Electrical properties of the samples were studied by means of measuring impedance-analyzer RLC-2010. The studies identified regions of significant changes in the electrical properties of materials under high pressure, possible related to the existence of phase transitions in the samples. Comparisons were made of the regions of significant changes of the electrical proper- ties of the materials studied with other samples from the system (PbSe)x(AgAsSe2)1−x. As a result, the following conclusions are made: In compounds (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (x = 0.5, 0.9), there exist phase transitions at pressures of 24−26 GPa for x = 0.5 and 16−18 GPa for x = 0.9, respectively. As compared with the single phase AgGeAsSe3 sample, the region of the phase transition is shifted to lower pressures (for (PbSe)0.5(AgAsSe2)0.5). The increase in the share of PbSe phase re- duces the pressure of the existence of the phase transition. Keywords: high pressure, ferroelectrics, magnetic field, impedance spectroscopy Fig. 1. Baric dependences of the relative change of resistance of (PbSe)x(AgAsSe2)1−x with x = 0.5 (а) and x = 0.9 (б) on dc: ♦ − under loading, △ − after unloading Fig. 2. Baric dependences of the relative change of resistance of (PbSe)x(AgAsSe2)1−х (х = 0.9) at varied magnetic field Н, Т: □ − 0, ○ − 0.5, + − 1 Fig. 3. Magnetic field dependences of resistance of (PbSe)x(AgAsSe2)1−х (х = 0.9) at varied pressure P, GPa:♦ − 17, □ − 18.6, △ − 21.1, ⋄ − 24.7, • − 37 Fig. 4. Baric dependences of the relative change of resistance of (PbSe)x(AgAsSe2)1−x (x = 0.5) at varied magnetic field Н, Т: □ − 0, ■ − 0.5, △ − 1; frequency 200 kHz

Схожі ресурси