Кристаллическая структура и магнитные свойства твердых растворов Bi1-ySmyFe1-xTixO3 в области морфотропной фазовой границы

Abstract

Твердые растворы Bi1-ySmyFe1-xTixO3 с химическим составом соответствующим морфотропной фазовой границе «ромбоэдр-орторомб» (y = 0.1, 0.12 и 0 ≤ x ≤ 0.1) синтезированы методом твердофазных реакций. Анализ кристаллической структуры керамических составов Bi0.88Sm0.12Fe1-xTixO3, проведенный на основании данных рентгеновской дифракции, позволил сделать вывод о сосуществовании доминирующей ромбоэдрической фазы и антиполярной орторомбической фазы в области концентраций 0 ≤ x ≤ 0.1, при этом объемная доля ромбической фазы уменьшается с увеличением концентрации ионов Ti. Согласно данным рентгеновской дифракции структурное состояние твердых растворов Bi0.90Sm0.10Fe1-xTixO3 является однофазным ромбоэдрическим, при этом локальные структурные исследования, проведенные методом спектроскопии комбинационного рассеяния, указывают на наличие областей с антиполярным орторомбическим типом искажения кристаллической структуры при x ≤ 0.06. Увеличение концентрации ионов Ti более 6 % приводит к стабилизации однофазного ромбоэдрического состояния. Исследования намагниченности указывают на отсутствие прямой взаимосвязи между величиной остаточной намагниченности составов Bi1-ySmyFe1-xTixO3 в области морфотропной фазовой границы и типом симметрии структурных фаз.