Cd|KOH|NiOOH

Zn|NH4CI|MnO2

Li|LiClO4|MnO2

Pb|H2SO4|PbO2

H2|KOH|O2

Диэлектрические свойства магний-замещенной литий-железной шпинели на основе температурных импедансных исследований

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).

Приведены результаты измерений спектров импеданса поликристаллических образцов магний-замещенной литий-железной шпинели состава Li0.5Fe2.4Mg0.1O4 в частотном диапазоне 10-2–105 Гц в интервале температур 295–723К. Обнаружено, что поведение температурной зависимости действительной части диэлектрической проницаемости от температуры свидетельствует о процессах активизации электронных переходов между ионами железа различной валентности и сопровождается переориентацией диполей в переменном поле. При высоких температурах (Т > 573К) выявлен доминирующий вклад электропроводности на постоянном токе. Энергии активации проводимости в области низких (295–473К) и высоких (473–723К) температур составляют 0.3 и 0.4 эВ соответственно. Различие значений энергии активации возрастает с увеличением частоты и составляет на частоте f = 105 Гц 55%. Проведено исследование составляющих комплексного электрического модуля диэлектрической поляризации, дающее возможность разделения электронной и ионной составляющих проводимости.

Литература

1. Islam M. S. // J. of Solid State Chemistry. 1988. Vol. 77. P. 180–189.
2. Mansour S. F. // Egypt. J. Solids. 2005. Vol. 28, № 2. P. 263–273.
3. Поротников Н. В., Чабан Н. Г., Петров К. И. // Неорганические материалы. 1982. Т. 18. C. 1066–1067.
4. Гасюк І.М., Кайкан Л. С., Яремій І.П. // Науковий вісник Чернівецького університету. Фізика. Електроніка. 2009. Вип. 438. C. 100–106.
5. Леонидов И. А., Леонидова О. Н. // Журн. структурной химии. 2004. Т. 45. C. 277–283.
6. Малышев А. В., Пешев В. В., Притулов А. М. // Физика твёрдого тела. 2004. Т. 46. C. 185–1888.
7. Пат. 24934. Украина, МПК H01M 4/00. Катодний матеріал для літій-іонного електричного елемента струму.
8. Остафійчук Б. К., Гасюк І.М., Кайкан Л. С., Депутат Б. Я., Морушко О. В. // Фізика і хімія твердого тіла. 2006. Т. 7. C. 202–206.
9. Mazen S. A., Metawe F., Mansour S. F. // J. Appl. Phys. D. 1997. Vol. 30. P. 1799–1808.
10. Поплавко Ю. М. // Физика диэлектриков. М.: Высш. шк., 1980.
11. Дуда В. М., Баранов А. И., Ермаков А. С. // Физика твёрдого тела. 2006. Т. 48. C. 59–63.
12. Олехнович Н. М., Салак А. Н. // Физика твёрдого тела. 2009. Т. 51. C. 547–553.
13. Sinelair D. C., West A. R. // J. Appl. Phys. 1989. Vol. 66. P. 3850–3855.