Електрофізичні властивості BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ з шаруватою перовськітоподібною структурою

Abstract

Методом імпедансної спектроскопії досліджено електрофізичні властивості керамічних зразків твердих розчинів BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ (х = 0, 0,5, 1,0, 1,5 та 1,8) з двошаровою перовськітоподібною структурою. Для моделювання спектра імпедансу застосовано метод еквівалентних схем, представлених радіотехнічними елементами, який дає можливість виділити властивості мікрокристалічних зерен кераміки, тобто власне досліджуваної речовини, без впливу міжкристалічних та електродних ефектів. Визначено і проаналізовано залежності комплексного імпедансу Z(ν) кераміки BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ від частоти (ν = 1 ÷ 10⁷ Гц) зондувального синусоїдального електричного сигналу та температури (300—800 К). Вивчено температурну залежність електропровідності на постійному струмі і встановлено енергію активації електропровідності зерен кераміки BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇. Аналіз взаємозв’язків склад—будова—властивості BaNd2–xSmxIn2O7 виявив істотний вплив розмірів і деформованості міжблокового простору на параметри електропровідності цієї кераміки.

The electrophysical properties of ceramic samples of BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ solid solutions (x = 0, 0.5, 1.0, 1.5, and 1.8) with a two-slab perovskite-like structure have been investigated by impedance spectroscopy. For modeling the impedance spectrum, the method of equivalent circuits represented by radio elements is used. It allows to isolate the properties of microcrystalline grains of ceramics, i. e. the substance under study, without the influence of intercrystalline and electrode effects. The dependences of the complex impedance Z(ν) of BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ ceramics on the frequency (ν = 1 ÷ 10⁷ Hz) of the probing sinusoidal electrical signal and temperature (300—800 K) have been established and analyzed. The temperature dependence of electrical conductivity constant current has been investigated, the activation energies of electrical conductivity of BaNd2−xSmxIn2O7 ceramic grains have been determined. The analysis of the composition-structure-properties relationship of BaNd₂₋ₓSmₓIn₂O₇ showed a significant effect of the size and strain of the interblock space on the parameters of BaNd2−xSmxIn2O7 electrical conductivity.