СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ЗЕРЕННОЕ СТРОЕНИЕ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ (1-x)BiFeO-xYMnO(x=0,40-0,50) , "Наука юга России"

Abstract

Изготовлены материалы на основе системы двух классических мультиферроиков, фер- рита висмута и манганита иттрия, (1-x)BiFeO-xYMnO(x=0,40, 0,45, 0,50), при различных условиях твердофазного синтеза. Всего выделено четыре режима, отличающихся температурами синтеза и временем выдержки. Методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа исследована кристаллическая структура полученных объектов. Материалы имеют сложный многофазный и практически всегда морфотропный состав, в котором сосуществуют перовскитные фазы с разным искажением элементарной ячейки. В процессе синтеза не исключено образование моноклинной фазы. При температурах синтеза выше 900 °С практически всегда формируется фаза типа ферримагнетика YFeMnO, а при более низких – фаза типа муллита BiFeO. Изучено зеренное строение участков поверхности поперечных сколов полученных керамик. Проведенный анализ формирования микроструктуры в различных режимах синтеза показал, что при температурах спекания выше 900 °С морфология поверхности представляет собой набор из кристаллитов разной фракции, имеющих форму шестиугольных и прямоугольных призм. При температурах спекания ниже 900 °С отмечено наличие эффекта «окутывания» зерен частицами субмикронного размера. Этот эффект может быть связан с магнитными свойствами, но требует дополнительных исследований. Проведен рентгеноспектральный анализ элементного состава участков сколов. Вне зависимости от формы кристаллитов в их энергетических спектрах присутствуют линии, характерные для всех пяти компонент, входящих в изучаемую систему. Это может свидетельствовать об образовании смеси твердых растворов.