ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ,ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Bi4(Ti,Nb,Fe)3O_(12)

摘要

Керамическим методом синтезированы титанаты Bi4Ti_(3-2x)NbxFexO_(12) (0,05 ≤х≤ 0,15),изучены их структура и физико-химические свойства.Соединения являются полупроводниками р-типа,значения электропроводности,температуры Кюри,диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь которых уменьшаются,а параметры кристаллической структуры,коэффициент термо-ЭДС и спекаемость практически не изменяются при частичном совместном замещении титана ниобием и железом.Введение в керамику на основе слоистого Bi4Ti3O_(12) оксидов ниобия и железа приводит к резкому уменьшению размера зерен керамики.Переход керамики из сегнетоэлектрического в параэлектрическое состояние сопровождается скачкообразным возрастанием температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) (от (9,63-9,81)·10~(-6) К~(-1) до (12,71-14,67)·10~(-6) К~(-1)) и уменьшением энергии активации электропроводности на постоянном токе (от 1,13-1,52 эВ до 0,72-0,99 эВ).Электросопротивление керамики определяется электросопротивлением зерен,а релаксационные процессы в ней носят недебаевский характер,при этом величина энергии активации релаксации для твердых растворов Bi4Ti_(3-2x)NbxFexO_(12),найденная по результатам импедансной спектроскопии (1,01-1,05 эВ),близка к величине энергии активации их внутризеренной проводимости (0,85-0,97 эВ).Частотная зависимость электропроводности на переменном токе подчиняется степенному закону Джонскера σ ~ v~n,где п< 1 и возрастает при увеличении температуры,что указывает на то,что перенос заряда в керамике осуществляется трансляцией ионов на небольшие расстояния,сопровождающейся переносом заряда поляро-нами малого радиуса.