Введение
ГЛАВА 1 Строение титанатов и ниобатов висмута и соединений на их основе с перовскитоподобной слоистойструктурой и структурой типа пирохлора 14
1.1 Кристаллические структуры титанатов и ниобатов висмута и реализующихся на их базе соединений со структурой типа пирохлора и перовскитоподобной слоистой структурой 14
1.1.1 Бинарная cистема Bi2O3-Nb2O5 14
1.1.2 Бинарная система Bi2O3iO2 18
1.2 Титанаты висмута со структурой типа слоистого перовскита 21
1.3 Характеристика ниобатов и титанатов висмута, отнсящихся к структурному типу пирохлора 27
1.3.1 Структурный тип пирохлора и устойчивость соединений данного структурного типа 27
1.3.2 Сложные ниобаты висмута со структурой типа пирохлора 35
1.3.3 Особенности висмутсодержащих соединений, относящихся к структурному типу пирохлора 38
Глава 2 Объекты и методы исследования 48
2.1 Исходные вещества для синтеза допированных титанатов и ниобатов висмута 48
2.2 Методы исследования 49
2.2.1 Исследование структуры соединений 49
2.2.2 Определение состояния окисления допирующих атомов 50
2.2.3 Измерения магнитных характеристик 51
2.2.4 Измерения электрофизических характеристик 52
ГЛАВА 3 Синтез и аттестация допированных ниобатов и титанатов висмута с перовскитоподобной слоистой структурой и структурой типа пирохлора 55
3.1 Синтез и анализ ниобатов и титанатов висмута, относящихся к структурному типу пирохлора и перовскитоподобной слоистой структуре... 55
3.1.1 Твердофазный синтез замещенных ниобатов и титанатов висмута с перовскитоподобной слоистой структурой и структурой типа пирохлора 56
3.1.2 Синтез допированных титанатов висмута методом термического разложения органо-неорганических прекурсоров 58
3.1.3 Синтез допированных титанатов висмута гидротермальным методом 59
3.2 Аттестация допированных ниобатов и титанатов висмута с перовскитоподобной слоистой структурой и структурой типа пирохлора 3.2.1
Фазовый анализ синтезированных соединений 61
3.2.2 Электронно-микроскопические исследования соединений 73
3.2.3 Термическая стабильность допированных титанатов висмута
3.2.3.1 Термическая стабильность допированных титанатов висмута на воздухе 76
3.2.3.2 Термическая устойчивость допированных титанатов висмута в восстановительных условиях 79
ГЛАВА 4 Структурные характеристики допированных ниобатов и титанатов висмута структурного типа пирохлора и со слоистой перовскитоподобной структурой
4.1 Изучение распределения катионов 3d-элементов в титанатах висмута, относящихся к структурному типу пирохлора 83
4.2 Рентгенографическая и пикнометрическая плотности допированных титанатов висмута 90
4.3 Результаты высокотемпературного рентгенофазового анализа допированных титанатов висмута. Фазовые превращения. 98
ГЛАВА 5 Установление состояния атомов 3d-элементов в титанатах висмута, относящихся к структурному типу пирохлора и перовскитоподобной слоистой структуре 102
5.1 NEXAFS спектроскопия допированных титанатов висмута 102
5.1.1.Состояния атомов марганца в допированных титанатах висмута 102
5.1.2 Состояние атомов меди в допированных медью титанатах висмута, относящихся к структурному типу пирохлора 106
5.1.3 Состояние атомов хрома в хромсодержащем титанате висмута, относящихся к структурному типу пирохлора 109
5.1.4 Состояние атомов титана и кислорода в допированных титанатах висмута 110
5.2 Исследование состояния атомов железа в Bi1,6FexTi2O7- методом ЯГР 113
5.3 Оценка состояния меди в сложных ниобатах и титанатах висмута методом термогравиметрии 120
ГЛАВА 6 Магнитные свойства допированных ниобатов и титанатов висмута структурного типа пирохлора и со слоистой перовскитоподобной структурой 126
6.1 Магнитные свойства допированных хромом ниобатов и титанатов висмута 126
6.1.1 Магнитные свойства хромсодержащих титанатов и ниобатов висмута со слоистой перовскитопродобной структурой 133
6.1.2 Магнитные свойства Bi1,6CrxTi2O7- и Bi2Mg1-xCrxNb2O7-
структурного типа пирохлора 138
6.2 Магнитные свойства допирванных железом титанатов висмута 142
6.2.1 Магнитные свойства Bi4Ti3-хFexO12- со слоистой перовскитоподобной структурой 142
6.2.2 Магнитные свойства Bi1,6FexTi2O7- структурного типа пирохлора 145
6.3 Магнитные свойства марганецсодержащих титанатов и ниобатов висмута149
6.3.1 Магнитные свойства марганецсодержащих титанатов висмута,
относящихся к структурному типу пирохлора 149
6.3.2 Магнитные свойства разбавленных марганецсодержащих ниобатов висмута структурного типа пирохлора 155
6.3.3 Магнитные свойства Bi4MnxTi3-xO12- и Bi2BaMnxNb2-xO9 со слоистой перовскитоподобной структурой 159
6.4 Магнитные свойства медьсодержащих титанатов и ниобатов висмута 164
6.4.1 Магнитные свойства медьсодержащих титанатов висмута, относящихся к структурному типу пирохлора 164
6.4.2 Магнитные свойства медьсодержащих ниобатов висмута относящихся к структурному типу пирохлора 166
6.4.3 Магнитные свойства медьсодержащих титанатов и ниобатов висмута со слоистой перовскитоподобной структурой 168
6.4.4 Анализ результатов магнетохимического исследования допированных титанатов и ниобатов висмута 170
ГЛАВА 7 Электрофизические свойства допированных титанатов и ниобатов висмута структурного типа пирохлора 173
7.1 Электрические свойства ниобатов висмута Bi2MxNb2O9- (M – Cr, Fe, Mn, Cu, Mg) 181
7.2 Электрические свойства допированных титанатов висмута структурного типа пирохлора 185
7.2.1 Электрические свойства марганецсодержащих титанатов висмута 185
7.2.2 Электрические свойства хром- и железосодержащих титанатов висмута
195
7.2.3 Электрические свойства медьсодержащих титанатов висмута 198
7.2.4 Ионный транспорт в допированных титанатах висмута структурного типа пирохлора 202
Заключение 207
Выводы 212
Список сокращений 214
Список литературы 215
