Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của bức xạ γ đến cấu trúc tinh thể của BiFeO3
Tóm tắt
Tóm tắt—Các tinh thể đơn hoàn hảo của BiFeO3 đã được trồng bằng phương pháp hòa tan-nóng chảy. Phân tích hóa học đã xác nhận tỉ lệ cation và anion của chúng. Phân tích nhiễu xạ tia X chính xác đã cung cấp dữ liệu cấu trúc chính xác hơn cho BiFeO3 trước và sau khi chiếu xạ γ với liều lượng 1.0 × 106 rad. Đã xác định rằng các đặc điểm cấu trúc được chỉ ra của tinh thể BiFeO3 có sự phù hợp hài lòng với các dữ liệu tài liệu hiện có, mặc dù trong trường hợp của chúng tôi, một sự gia tăng đáng kể về độ chính xác của chúng được quan sát (các giá trị R (F > 2σ(F)) dao động từ 0.017 đến 0.023). Lần đầu tiên, bản đồ khác biệt của mật độ electron dư thừa đã được xây dựng và các vị trí có thể của cặp electron tự do cho các cation Bi3+ đã được xác định, điều này rất quan trọng trong việc xác lập tính điều kiện cấu trúc của các đặc tính điện ferroelectric trong BiFeO3. Ảnh hưởng của các cặp electron tự do đối với các đặc điểm cụ thể của khung cấu trúc đã được nghiên cứu. Các đặc điểm đặc trưng của polyhedra cation trong cấu trúc đã được phân tích, bao gồm cả việc tính toán biến dạng của chúng và trạng thái hóa trị của các cation. Đã chỉ ra rằng cấu trúc của BiFeO3 có khả năng chống chịu với bức xạ ở liều lượng đã cho.
Từ khóa
#BiFeO3 #bức xạ gamma #cấu trúc tinh thể #polyhedra cation #điện ferroelectricTài liệu tham khảo
H. Liu and X. Yang, Ferroelectrics 507, 69 (2017). https://doi.org/10.1080/00150193.2017.1283171
S. A. Ivanov, Adv. Funct. Mater. 2, 163 (2012). https://doi.org/10.1016/B978-0-44-453681-5.00007-8
M. M. Vopson, Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 40, 223 (2015). https://doi.org/10.1080/10408436.2014.992584
B. Wang, in Mechanics of Advanced Functional Materials, Advanced Topics in Science and Technology in China (Springer, Berlin, 2013). https://doi.org/10.1080/00018730902920554
K. F. Wang, J. M. Liu, and Z. F. Ren, Adv. Phys. 58, 321 (2009). https://doi.org/10.1080/10408436.2014.992584
S. N. Achary, O. D. Jayakumar, and A. K. Tyagi, in Functional Materials (Elsevier, 2012). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385142-0.00004-0
T. M. Palstra and G. R. Blake, in Encyclopedia of Materials: Science and Technology (Elsevier, 2006). https://doi.org/10.1016/B0-08-043152-6/02128-8
M. Čebela, D. Zagorac, K. Batalović, et al., Ceramics Int. B 43, 1256 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.10.074
M. Fiebig, T. Lottermoser, D. Meier, and M. Trassin, Nature Rev.: Mater. 1, 1 (2016).
G. Catalan and J. F. Scott, Adv. Mater. 21, 2463 (2009). https://doi.org/10.1002/adma.200802849
A. N. Kalinkin and V. M. Skorikov, Russ. J. Inorg. Chem. 55, 1794 (2010).
J. F. Scott, Nat. Mater. 6, 256 (2007). https://doi.org/10.1038/nmat1868
T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, et al., Nature 426, 55 (2003). https://doi.org/10.1038/nature02018
Th. Lottermoser, Th. Lonkai, U. Amann, et al., Nature 430, 541 (2004). https://doi.org/10.1038/nature02728
P. Ravindran, R. Vidya, A. Kjekshus, et al., Phys. Rev. 74, 224412 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.224412
N. A. Hill, J. Phys. Chem. 104, 6694 (2000). https://doi.org/10.1021/jp000114x
R. Mahesh and P. V. Reddy, Mater. Chem. Phys. 232, 460 (2019). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.05.012
J. B. Neaton, C. Ederer, U. V. Waghmare, et al., Phys. Rev. 71, 014113 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.014113
L. E. Fuentes-Cobas, J. A. Matutes-Aquino, and M. E. Fuentes-Montero, Handb. Magn. Mater. 19, 129 (2011). https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53780-5.00003-X
N. Wang, X. Luo, L. Han, et al., Nano-Micro Lett. 12, 81 (2020). https://doi.org/10.1007/s40820-020-00420-6
F. Kubel and H. Schmid, Acta Crystallogr., Sect. B 46, 698 (1990). https://doi.org/10.1016/0022-0248(93)90485-F
P. Fischer, M. Polomska, I. Sosnowska, et al., J. Phys. C: Solid State Phys. 13, 1931 (1980). https://doi.org/10.1088/0022-3719/13/10/012
R. Palai, R. S. Katiyar, H. Schmid, et al., Phys. Rev. B 77, 014110 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.014110
D. C. Arnold, K. S. Knight, G. Catalan, et al., Adv. Funct. Mater. 20, 2116 (2010). https://doi.org/10.1002/adfm.201000118
R. Haumont, J. Kreisel, P. Bouvier, et al., Phys. Rev. 73, 132101 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.132101
S. M. Selbach, T. Tybell, M.-A. Einarsrud, et al., Adv. Mater. 20, 3692 (2008). https://doi.org/10.1002/adma.200800218
I. A. Kornev, S. Lisenkov, R. Haumont, et al., Phys. Rev. Lett. 99, 227602 (2007). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.157601
R. Haumont, I. A. Kornev, S. Lisenkov, et al., Phys. Rev. B 78, 134108 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.134108
R. Seshadri and N. A. Hill, Chem. Mater. 13, 2892 (2001). https://doi.org/10.1021/CM010090M
M. K. Yaakob, M. F. M. Taib, M. S. M. Deni, et al., Ferroelectrics 155, 134 (2014). https://doi.org/10.1080/10584587.2014.905306
P. Royen and K. Swars, Angew. Chem. 24, 779 (1957).
M. S. Bernardo, T. Jardiel, M. Peiteado, et al., J. Eur. Ceram. Soc. 31, 3047 (2011). https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2011.03.018
K. C. Verma, Synthesis and Characterization of Multiferroic BiFeO 3 for Data Storage (2020). https://doi.org/10.5772/intechopen.94049
H. Koizumi, T. Niizekki, and T. Ikeda, Jpn. J. Appl. Phys. 3, 495 (1964).
E. I. Speranskaya, V. M. Skorikov, E. Ya. Rud’, et al., Izv. AN SSSR. Ser. Khim. 5, 905 (1965).
M. I. Morozov, N. A. Lomanova, and V. V. Gusarov, Russ. J. Gen. Chem. 73, 1676 (2003).
V. K. Il’in, Zh. Neorg. Khim. 21, 1645 (1976).
T. T. Carvalho and P. B. Tavares, Mater. Lett. 62, 3984 (2008). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2008.05.051
A. M. Glazer, Acta Crystallogr., Sect. B 28, 3384 (1972). https://doi.org/10.1107/S0567740872007976
D. M. Rakov, V. A. Murashov, A. A. Bush, et al., Kristallografiya 33, 445 (1988).
Z. V. Gabbasova, M. D. Kuz’min, A. K. Zvezdin, et al., Phys. Lett. A 158, 491 (1991). https://doi.org/10.1016/0375-9601(91)90467-M
APEX 3, Bruker AXS Inc.: Madison, WI, 2014.
G. M. Sheldrick, Acta Crystallogr., Sect. A 64, 112 (2008). https://doi.org/10.1107/S0108767307043930
G. M. Sheldrick, Acta Crystallogr., Sect. C 71, 3 (2015). https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
T. Balic Zunic and I. Vickovic, J. Appl. Crystallogr. 29, 305 (1996). https://doi.org/10.1107/S0021889895015081
K. Momma and F. Izumi, J. Appl. Crystallogr. 44, 1272 (2011). https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 47, 558 (1993). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.558
G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 49, 14251 (1994). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.14251
G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.11169
G. Kresse and J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996). https://doi.org/10.1016/0927-0256(96)00008-0
P. E. Blöchl, Phys. Rev. B 50, 17953 (1994). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.17953
G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.1758
W. Tang, E. Sanville, and G. Henkelman, J. Phys.: Condens. Matter. 21, 084204 (2009).
V. A. Murashov, D. N. Rakov, A. A. Bush, et al., Ferromagnetic Substances (Nauka, Moscow, 1990) [in Russian].
J. M. Moreau, C. Michel, R. Gerson, et al., Phys. Chem. Solids 32, 1315 (1971). https://doi.org/10.1016/S0022-3697(71)80189-0
Ja. Dhahri, M. Boudard, S. Zemni, et al., J. Solid State Chem. 181, 802 (2008). https://doi.org/10.1016/j.jssc.2008.01.024
S. A. Ivanov, P. Nordblad, R. Tellgren, et al., Solid State Sci. 10, 1875 (2008). https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2008.04.002
A. Reyes, C. de la Vega, Ma. E. Fuentes, et al., J. Eur. Ceram. Soc. 27, 3709 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2007.02.034
K. Fujii, H. Kato, K. Omoto, et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 6779 (2013). https://doi.org/10.1039/C3CP50236H
R. J. Gillespie, Molecular Geometry (Van Nostrand Reinhold, London, 1972).
S. Andersson and A. Aström, Solid State Chemistry, Proc. 5th Material Research Symposium, NMS special publication 364 (1972).
S. F. Matar and J. Galy, Prog. Solid State Chem. 43, 82 (2015). https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2015.05.001
N. A. Spaldin, MRS Bull. 42, 385 (2017). https://doi.org/10.1557/mrs.2017.86
A. D. Becke and K. E. Edgecombe, J. Chem. Phys. 92, 5397 (1990). https://doi.org/10.1063/1.458517
R. F. W. Bader, Atoms in Molecules: A Quantum Theory (Clarendon Press, Oxford, 1990).
A. I. Stash, E. O. Terekhova, S. A. Ivanov, and V. G. Tsirelson, Acta Crystallogr., Sect. B 77, 728 (2021). https://doi.org/10.1107/S2052520621006892
N. Brese and M. O’Keeffe, Acta Crystallogr., Sect. B 47, 192 (1991). https://doi.org/10.1107/S0108768190011041
I. D. Brown, Structure and Bonding in Crystals, vol. 2 (Academic Press, New York, 1981).
N. W. Thomas and A. Beitollahi, Acta Crystallogr., Sect. B 50, 549 (1994). https://doi.org/10.1107/S0108768194002764
M. Avdeev, E. N. Caspi, and S. Yakovlev, Acta Crystallogr., Sect. B 63, 363 (2007). https://doi.org/10.1107/S0108768107001140
D. Orobengoa, C. Capillas, M. I. Aroyo, et al., J. Appl. Crystallogr. 42, 820 (2009). https://doi.org/10.1107/S0021889809028064
J. M. Perez-Mato, D. Orobengoa, and M. I. Aroyo, Acta Crystallogr., Sect. A 66, 558 (2010). https://doi.org/10.1107/S0108767310016247