Особенности структур и панорамные фазовые диаграммы (x,T)систем твердых растворов BiFeO3-BiMnO3-ANbO3(A-K,Nb) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Тесленко, Павел Юрьевич

• Тесленко, Павел Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тесленко, Павел Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ В1РеОэ: ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ, МЕТОДЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, СТРУКТУРА И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1 Системы твердых растворов на основе В1Ре03.

1.2 Сравнения разных методов синтеза составов. твердых растворов на основе В1Ре03.

1.3 Эффекты порядка-беспорядка в твердых растворах.

Особенности фазовых диаграмм.

1.4 Особенности физических свойств твердых растворов на основе В1Ре03.

1.5. Выводы раздела.

2. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ В1РеОэ -В1Мп03.

2.1 Особенности структурных состояний и физических свойств составов системы (1-х)В1Ре03-хВ1Мп03 (лит. обзор).

2.2 Синтез составов системы В1Ре03 - В1Мп03.

2.3 Температурные фазовые переходы.

2.3.1 Анализ возможных пространственных групп симметрии орторомбических фаз в твердых растворах на основе ВгРеОз

2.3.2 Результаты температурных исследований.

3. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ ВГРеОз -ЮЧЬОз.

3.1 Анализ влияний замещений ионов в В1Ре03 ионами К и 1ЧЬ (лит. обзор).

3.2 Роль термодинамической предыстории в формировании твердых растворов В1Ре03-ЮЧЬ03.

3.3 Особенности синтеза К1ЧЬ03.

3.4 Фазовая диаграмма (х,Т) системы твердых растворов В1Ре03 - ЮЧЬ03.

4. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА (х,Т) СИСТЕМЫ (1-дг)В1Ре03 - лЛЧа1ЧЬ03.

4.1 Анализ эффектов замещений ионов в В1Ре03 ионами N8 и N5 (лит. обзор).

4.2 Роль термодинамической предыстории в формировании твердых растворов В1Ре03-^1ЧЬ03.

4.3 фазовая диаграмма (х,Т) системы твердых растворов В1Ре03 - №1ЧЬ03.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности структур и панорамные фазовые диаграммы (x,T)систем твердых растворов BiFeO3-BiMnO3-ANbO3(A-K,Nb)»

Актуальность темы

Развитие физики конденсированного состояния функциональных материалов базируется на анализе взаимосвязей химического состава веществ, их кристаллического строения и физических свойств. Интенсивные поиски новых материалов, сочетающих сегнетоэлектрические и магнитные свойства, привели в последние годы к исследованиям различных систем твердых растворов на основе классического мультиферроика В1Ре03. Как показывает анализ многочисленных публикаций по результатам исследований В1РеОз и твердых растворов на его основе, во-первых, изучаются лишь отдельные составы твердых растворов, а не полные их ряды. Во-вторых, выявлены сильные зависимости структурных состояний объектов исследований от условий их приготовления. В-третьих, как правило, не проведено изучение зависимостей структурных параметров в широких интервалах температур, что существенно затрудняет выявление общих закономерностей концентрационно-температурных изменений структур твердых растворов и соответствующих физических свойств. Определение полных фазовых диаграмм (х, Т) по результатам исследований концентрационных и температурных фазовых превращений в системах твердых растворов позволяет решать следующие задачи: 1) выявить области устойчивости разных кристаллических фаз; 2) выявить области переходов между разными фазами; 3) исследовать закономерности симметрийных изменений при фазовых переходах; 4) провести анализ возможных эффектов кристаллохимического порядка-беспорядка, а также эффектов сегнетоэлектрического и магнитного упорядочения.

Как хорошо известно, в чистом В1Ре03 имеют место два температурных фазовых перехода: сегнетоэластический при 920 С и сегнетоэлектрический при 825 С. С одной стороны, температуры этих фазовых переходов в твердых 3 растворах с В1Мп03, КЛЧЬОз и №№>03 должны зависеть от концентраций компонентов (при малом их содержании) твердых растворов. До настоящего времени вид этих зависимостей не выявлен. С другой стороны, относительно малые добавки В1Ре03 ко вторым компонентам систем должны последовательно приводить к изменениям структурных состояний и физических свойств этих компонентов. Следовательно, необходимы исследования полных фазовых диаграмм (х, Т) (их панорам) для определения особенностей взаимодействия разных типов параметров порядка.

Таким образом, тема диссертационной работы, посвященной исследованиями особенностей структур и фазовых диаграмм (х, Т) в системах твердых растворов на основе В1Ре03 с сегнетоэлектриком К№>03, антисегнетоэлектриком Ыа№>03 и мультиферроиком В1Мп03, является актуальной.

Цель - выявление закономерностей температурно - концентрационных изменений структур твердых растворов В1Ре03 с В1Мп03, К№>03, №№Ю3.При этом решались следующие задачи:

Изучить процессы структурообразования составов твёрдых растворов, приготовляемых при разных условиях синтеза и спекания;

Разработать методику анализа возможных пространственных групп симметрии по данным порошковой рентгеновской дифракции для ромбических структур;

Изучить изменения структурных параметров твёрдых растворов в интервале температур 20 С < Т< 800 С;

Построить фазовые диаграммы (х, Т) для изучаемых твёрдых растворов.

Объекты исследований:

- система твердых растворов (1- х)В1РеОз-хВ1Мп03 (0<х<0.5 с Дх = 0.05)

- система твёрдых растворов (1-х)В1Ре03 -хК№)03 (0 <х < 1 с Дх = 0.1)}

- система твёрдых растворов (1-х)В1Ре03 -х№№>03 (0<х<0.3 с Ах = 0.1; 0.35 <х < 0.65 с Дх = 0.05; 0.7 <х < 1.0 с Дх = 0.1).

Научная новизна

В ходе выполнения работы впервые

- установлено, что в составах твердых растворов, относящихся к определенным интервалам концентраций компонентов, в зависимости от температур синтеза и спекания при комнатной температуре стабилизируются разные по симметрии фазы. Эти области являются областями морфотропных переходов;

- предложен метод определения пространственных групп симметрии для кристаллических фаз орторомбической сингонии по данным порошковой рентгеновской дифракции, который позволил установить пространственную группу РЪпт в ряде составов изученных систем при разных температурах;

- исследованиями структурных изменений составов систем твердых растворов в широком интервале температур (20 - 800 С) установлены температуры структурных фазовых переходов между фазами, обусловленными разными параметрами порядка: сегнетоэлектрического и сегнетоэластического характера;

- построенные панорамные фазовые диаграммы (х, Т) позволили выявить области существования разных фаз и области морфотропных переходов между ними;

- показано, что беспорядок замещения разными ионами идентичных позиций в перовскитового типа структурах вблизи чистых компонентов систем приводит к резким уменьшениям температур сегнетоэлектрических переходов с увеличением содержания вторых компонентов;

- установлено, что составы твердых растворов (В1о.5№о.5)(Рео.5М)о.5)Оз и (В1о.5Ко.5)(Рео.5МЬо.5)Оз проявляют свойства, характерные для сегнетоэлектриков-релаксоров: (В1о^ао.5)ТЮз и (В105Ко.5)ТЮз.

Практическая значимость. Изученные в работе составы твердых растворов могут быть использованы при создании функциональных материалов, обладающих сегнетоэлектрическими и магнитными свойствами.

Положения, выносимые на защиту:

1. Для отдельных областей концентраций и температур твёрдых растворов В1Ре03 с В1Мп03, КЛЧЮз и №МЮ3 с использованием развитого анализа соотношений рентгендифракционных отражений обоснована пространственная группа симметрии РЪпт.

2. Фазовые диаграммы (х, 7) изученных твёрдых растворов позволили выявить области проявления двух типов параметров порядка: сегнетоэлектрического и сегнетоэластического.

3. Кристаллохимический беспорядок замещения в изучаемых твёрдых растворах разными ионами идентичных кристаллографических позиций перовскитовой структуры приводит к понижению температур фазовых переходов, соответствующих чистым компонентам растворов.

4. Составы систем твёрдых растворов (В1о.5№о.5)(Рео.5МЬо.5)Оз и (В1о.5Ко.5)(Рео.5МЬо.5)Оз подобны, с одной стороны, составам (В10.5Као.5)ТЮз и (В1о.5Ко.5)ТЮз, и, с другой стороны, мультиферроику РЬ(Рео.5М5о.5)Оз и проявляют свойства, характерные для сегнетоэлектриков-релаксоров.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конгрессах кристаллографов (2005 г. -Италия, 2008 г. - Япония, 2009 г. - Турция, 2011 г. - Испания), Международной конференции Европейского общества точной инженерии и нанотехнологии (2005 г. - Франция), Северо-Африканской конференции по кристаллографии (2010 г. - Марокко), Международных симпозиумах (СЮРО - 2005 г., 2010 г., 2011 г.-Сочи, ОМА-2009 г., 2010 г. - Сочи), Всероссийских конференциях по физике сегнетоэлектриков (2008 г. -Санкт-Петербург, 2011 г. - Москва), Международном семинаре по физике сегнетоэластиков (2009 г. - Воронеж), Международной конференции «Кристаллофизика XXI века» (2010 г. - Москва), Международной конференции «Физика диэлектриков» (2011 г. - Санкт-Петербург), конференции «ПЕРСПЕКТИВА-2009» (2009 г. - Нальчик), научных конференциях ВНКСФ-11 (2005 г. - Екатеринбург) ВНКСФ -12 (2006 г.Новосибирск) и научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (2010 г. - Ростов-на-Дону).

Публикации

Основные результаты диссертации отражены в 31 работе, из них в 6 статьях в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ, и в 25 публикациях в трудах и тезисах докладов конференций. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора в разработку проблемы

Определение темы и задач диссертационной работы, анализ, обсуждение и обобщение полученных в работе результатов, выполнены автором совместно с научным руководителем, профессором Резниченко Л.А.

Синтез поликристаллических образцов систем твердых растворов проведен автором совместно с канд. хим. наук Разумовской О.Н. Обработка экспериментальных данных, и систематизация результатов выполнены автором лично. Рентгендифракционные исследования образцов твердых растворов проведены совместно с канд. физ.-мат. наук Кабировым Ю.В. Измерения диэлектрических свойств проведены аспирантом Павленко A.B.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы, изложенных на 155 страницах. Диссертация содержит 69 рисунков, 15 таблиц, библиографию из 145 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Тесленко, Павел Юрьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные панорамные фазовые диаграммы (х, 7) изученных систем твердых растворов на основе ЕЙБеОз позволили выявить общие закономерности изменений фазовых состояний в зависимостях от их состава и температуры. Однако, следует иметь ввиду, что выявление тонких деталей таких изменений ограничены точностью эксперимента. В настоящее время существуют развитые теоретические подходы к описанию последовательностей изменений фазовых состояний перовскитовых структур, обусловленных изменениями разных параметров порядка. В частности, (например, в [146-149]) показано, что переходы между структурами симметрии РтЗт и ЯЗс в общем случае должны происходить через каскад промежуточных фаз. Поэтому полученные панорамные фазовые диаграммы (х, Т) нуждаются в дальнейшей детализации.

1. Синтезированы составы твердых растворов В1Ре03-В1Мп03, В1Ре03-КМЮ3, В1Ре03-]Ча№>0з.

2. Определены концентрационные зависимости структурных параметров составов систем, приготовленных при разных условиях синтеза и спекания.

3. Установлено, что в составах твердых растворов, относящихся к определенным интервалам концентраций компонентов, в зависимости от температур синтеза и спекания при комнатной температуре стабилизируются разные по симметрии фазы. Эти области являются областями морфотропных переходов;

4. Предложен метод определения пространственных групп симметрии для кристаллических фаз орторомбической сингонии по данным порошковой рентгеновской дифракции, который позволил установить пространственную группу РЪпт в ряде составов изученных систем при разных температурах;

5. Исследованиями структурных изменений составов систем твердых растворов в широком интервале температур (20 - 800 С) установлены температуры структурных фазовых переходов между фазами, обусловленными разными параметрами порядка: сегнетоэлектрического и сегнетоэластического характера;

6. Построенные панорамные фазовые диаграммы (х, Т) позволили выявить области существования разных фаз и области морфотропных переходов между ними;

7. Показано, что кристаллохимический беспорядок замещения разными ионами идентичных позиций в перовскитового типа структурах вблизи чистых компонентов систем приводит к резким уменьшениям температур сегнетоэлектрических переходов с увеличением содержания вторых компонентов;

8. Установлено, что составы твердых растворов (В10.5№0.5)(Ре0.5Мз0.5)Оз и (В1о.5Ко.5)(Рео.5МЬо.5)Оз проявляют свойства, характерные для сегнетоэлектриков-релаксоров: В10.5]Чао.5ТЮз и В^Ко^ТЮз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тесленко, Павел Юрьевич, 2011 год

1. Яффе, Б. Пьезоэлектрическая керамика / Б. Яффе, У. Кук, Г. Яффе. М.: Мир, 1974.-289 с.

2. Smith, R.T. Dielectric properties of solutions of BiFe03 with Pb(Ti, Zr)03 at high temperature and high frequency / R.T. Smith, G.D. Achenbach, R. Gerson, W.J. James // J. of Applied Physics. 1968. - V. 39. - P. 70-74.

3. Федулов, С.А. Рентгенографические и электрические исследования системы PbTi03 BiFe03 / С.А. Федулов, Ю.Н. Веневцев, Г.С. Жданов, Е.Г. Смажевская, И.С. Рез // Кристаллография. - 1962. - Т. 7. - В. 1. -С. 77-83.

4. Федулов, С.А. Исследование системы BiFe03 SrTi03 / С.А. Федулов, Л.И. Пятигорская, Ю.Н. Веневцев // Кристаллография. - 1965. - Т. 10. -В. З.-С. 291-296.

5. Singh, К. Dielectric and magnetic properties of (BiFe03)i^(PbTi03)x ferromagnetoelectric system / K. Singh, N.S Negi, R.K Kotnala, M. Singh // Solid State Communications. 2008. - V. 148. - P. 18-21.

6. Zhu, W.-M. Structural and magnetic characterization of multiferroic (BiFe03),.,(PbTi03), solid solutions / W.-M. Zhu, H.-Y. Guo, Z.-G. Ye // Phys. Rev. B. 2008. - V. 78. - P. 014401.

7. Mishra, K.K. Raman scattering from La-substituted BiFe03-PbTi03 / K.K. Mishra, V. Sivasubramanian, R.M. Sarguna, T.R Ravindran, A.K. Arora // J. of Solid State Chemistry. 2011. - doi: 10.1016/j.jssc.2011.07.014.

8. Leist, T. Shift in morphotropic phase boundary in La-doped BiFe03-PbTi03 piezoceramics / T. Leist, W. Jo, T. Comyn, A. Bell, J. Rodel // Japanese

9. Journal of Applied Physics. 2009. - V. 48. - P. 120205-120207.122

10. Zuo, R. Influences of dopants on BiFe03-PbTi03 ferroelectric ceramics / R. Zuo, Y. Wu, J.Fu, S. Su, L.Li // Mater. Chem. Phys. 2008. -doi: 10.1016/j.matchemphys.2008.07.120.

11. Hu, W. Combinatorial processing libraries for bulk BiFe03 PbTi03 piezoelectric ceramics / W. Hu, X. Tan, K. Rajan // Appl. Phys. A. - 2010. -V. 99.-P. 427-431.

12. Ivanov, S.A. Influence of PbZr03 doping on the structural and magnetic properties of BiFe03 / S.A. Ivanov, P. Nordblad, R. Tellgren, T. Ericsson, S.K. Korchagina, L.F. Rybakova, A. Hewat // Solid State Sciences. 2008. -V. 10.-P. 1875-1885.

13. Hu, W. BiFe03 PbZr03 - PbTi03 ternary system for high Curie temperature piezoceramics / W. Hu, X. Tan, K. Rajan // J. European Ceramic Society. -2011.-V. 31.-P. 801-807.

14. Choudhary, R.N.P. Structural and electrical properties of BiFe03 -Pb(ZrTi)03 composites / R.N.P. Choudhary, K. Perez, P. Bhattacharya, R.S. Katiyar//Appl. Phys. A.-2007.-V. 86.-P. 131-138.

15. Gheorghiu, F.P. Preparation and properties of (l-x)BiFe03-xBaTi03 multiferroic ceramics / F.P. Gheorghiu, A. Ianculescu, P. Postolache, N. Lupu, M. Dobromir, D. Luca, L. Mitoseriu // J. Alloys and Compounds. 2010. - V. 506. - P. 862-867.

16. Singh, H. Structural, dielectric, magnetic, magnetodielectric and impedance spectroscopic studies of multiferroic BiFe03 BaTi03 ceramics / H. Singh, A.Kumar, K.L. Yadav // Mater. Sci. Eng. B. - 2011. -doi:10.1016/j.mseb.2011.01.010.

17. Singh, A. Direct evidence for multiferroic magnetoelectric coupling in 0.9BiFe03-0.1BaTi03 / A.Singh, V. Pandey, R.K. Kotnala, D. Pandey // Physical Review Letters. 2008. - V. 101. - P. 247602.

18. Patel, J.P. Nature of ferroelectric to paraelectric phase transition in multiferroic 0.8BiFe03 0.2Pb(Fei/2Nbi/2)03 ceramics / J.P. Patel, A. Singh, D. Pandey // J. Applied Physics. - 2010. - V. 107. - P. 104115.

19. Minh, N.V. Dopant effects on the structural, optical and electromagnetic properties in multiferroic Bii^Y^Fe03 ctramics / N.V. Minh, D.V. Thang // J. Alloys and Compounds. 2010. - V. 505. - P. 619-622.

20. Karimi, S. Crystal chemistry and domain structure of rare-earth doped BiFe03 ceramics / S. Karimi, I.M. Reaney, Y. Han, J. Pokorny, I. Sterianou // J. Mater. Sci. -2009. V. 44.-P. 5102-5112.

21. Troyanchuk, I.O. Structural and magnetic phases of Bii.^vFe03.5 (A — Sr, Pb) / I.O. Troyanchuk, M.V. Bushinsky, D.V. Karpinsky, V. Sirenko, V. Sikolenko, V. Efimov // Eur. Phys. J. 2010. - V. B73. - P. 375-381.

22. Zhang, Z. Systematic variations in structural and electronic properties of BiFe03 by Л-site substitution / Z. Zhang, P. Wu, L. Chen, J. Wang // Appl. Phys. Lett. 2010. -V. 96. - P. 012905.

23. Rai, R. Preparation, structures, and multiferroic properties of single-phase Bi7?Fe03, R = La and Er ceramics / R. Rai, S.K. Mishra, N.K. Singh, S. Sharma, A.L. Kholkin // Current Applied Physics. 2010. -doi:10.1016/j.cap.2010.09.003.

24. Lan, C. Magnetic properties of La and (La, Zr) doped BiFe03 ceramics / C. Lan, Yu. Jiang, S. Yang // J. Mater. Sci. 2011. - V. 46. - P. 734-738.

25. Khomchenko, V.A. Structural phase evolution in Bi7/8L«1/8Fe03 {Ln- LaDy) series / V.A. Khomchenko, I.O. Troyanchuk, M.V. Bushinsky, O.S. Mantytskaya, V. Sikolenko, J.A. Paixao // Materials Letters. 2011. - V. 65.-P. 1970-1972.

26. Varshney, D. Effect of A site and В site doping on structural, thermal, anddielectric properties of BiFe03 ceramics / D. Varshney, A. Kumar, K. Verma

27. J. Alloys and Compounds. 2011. - V. 509. - P. 8421-8426.125

28. Амиров, А.А. Магнитоэлектрическое взаимодействие в мультиферроиках BiFe03, Bi0 9sNd0 osFe03 и Bi0 9sLa0 osFe03 /

29. A.A. Амиров, И.К. Камилов, А.Б. Батдалов, И.А. Вербенко, О.Н. Разумовская, J1.A. Резниченко, J1.A. Шилкина // Письма в ЖТФ. -2008.-Т. 34(17).-С. 72-77.

30. Wei, J. Nonmagnetic Fe-site doping of BiFe03 multiferroic ceramics / J. Wei, R. Haumont, R. Jarrier, P. Berhtet, B. Dkhil // Appl. Phys. Lett. 2010. -V. 96.-P. 102509.

31. Ivanova, V.V. Synthesis and properties of BiFe03 DyMn03 solid solutions / V.V. Ivanova, V.V. Gagulin, S.K. Korchagina, Yu.A. Shevchuk, V.V. Bogatko // Inorganic Materials. - 2003. - V. 39. - P. 745-748.

32. Puli, V.S. Transition metal modified bulk BiFe03 with improved magnetization and linear magneto-electric coupling / V.S. Puli, A. Kumar, N. Panwar, I.C. Panwar, R.S. Katiyar // J. Alloys and Compounds. 2011. -doi: 10.1016/j.jallcom.2011.05.077.

33. Al-Haj, M. X-ray diffraction and magnetization studies of BiFe03 multiferroic compounds substituted by Sm3+, Gd3+, Ca2+ / M. Al-Haj // Cryst. Res. Technol. 2010. - V. 45(1). - P. 89-93.

34. Филипьев, B.C. Синтез BiFe03 и определение элементарной ячейки /

35. B.C. Филипьев, Н.П. Смольянинов, Е.Г. Фесенко, И.Н. Беляев // Кристаллография. 1961. -Т. 5. - С. 913-914.

36. Carvalho, T.T. Synthesis and thermodynamic stability of multiferroic BiFe03 / T.T. Carvalho, P.B. Tavares // Materials Letters. 2008. - V. 62. - P. 39843986.

37. Cernik, R.J. An in situ high pressure-high temperature powder diffraction study of the formation of a precursor phase of bismuth manganite / R.J. Cernik, L. Dubrovinsky, R. Freer, M. Thrall // Ceramics International.2010.-V. 36.-P. 2315-2321.

38. Bo, H.-Y. Co-precipitation synthesis of BiFe03 / H.-Y. Bo, G.-Q. Tan, H.-Y. Miao, A. Xia // Advanced Materials Research. 2010. - V. 105-106. -P. 286-288.

39. Yang, J. Factors controlling pure-phase magnetic BiFe03 powders synthesized by solution combustion synthesis / J. Yang, X. Li, J. Zhou, Yu Tang, Yu. Zhang, Yo. Li // J. Alloys and Compounds. 2011. - V. 509. -P. 9271-9277.

40. Ke, H. Factors controlling pure-phase multiferroic BiFe03 powders synthesized by chemical co-precipitation / H. Ke, W. Wang, Yu. Wang, J. Xu, D. Jia, Zh. Lu, Yu Zhou // J. Alloys and Compounds. 2011. - V. 509. - P. 2192-2197.

41. Su, W.N. Structure of BiFe03 ceramics treated with hot-pressing / W.N. Su, X.L. Wu, X.S. Wu, D.H. Wang, Y.W. Du, P.K. Chu // Solid State Communications.-2011,-V. 151.-P. 5-8.

42. Wen, F. Enhanced microwave absorption properties in BiFe03 ceramics prepared by high-pressure synthesis / F. Wen, N. Wang, F. Zhang // Solid State Communications.-2010.-V. 150.-P. 1888-1891.

43. Tomashpolsky, Yu.Ya. Structure and composition of bismuth ferrite films grown by spray pyrolysis of iron and bismuth methacrylate solutions / Yu. Tomashpolsky, N.V. Sadovskaya, L.F. Rybakova // Inorganic Materials.2011.-V. 47.-P. 1029-1032.

44. Rashad, M.M. Effect of synthesis conditions on the preparation of BiFe03 nanopowders using two different methods / M.M. Rashad // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2011. - DOI 10.1007/s 10854-011-0513-8.

45. Silva, J. BiFe03: a review on synthesis, doping and crystal structure / J. Silva, A. Reayes, H. Esparza, H. Camacho, L. Fuentes // Integrated Ferroelectrics. -2011.-V. 126.-P. 47-59.

46. Дергунова, H.B. Энергетическая кристаллохимия твердых растворов со структурой типа перовскита / Н.В. Дергунова, В.П. Сахненко, Г.А. Гегузина // Известия АН. Серия физическая. 1993. - Т. 57(6). - С. 38-41.

47. Гуфан, К.Ю. Теория микроструктуры неупорядоченных твердых растворов АА'ВОз и АВВ'От, со структурой перовскита / К.Ю. Гуфан // Физика твердого тела. 2005. - Т. 47(3) - С. 445-451.

48. Гуфан, К.Ю. Вероятностные модели локальной структуры твердых растворов перовскитов / К.Ю. Гуфан, Р.В. Колесова, В.В. Румянцева // Известия РАН. Серия физическая. 2007. - Т. 71(2). - С. 202-207.

49. Catalan, G. Effect of chemical pressure on the magnetic transition of multiferroic Bii^Ca^Fe03 / G Catalan, K. Sardar, N.S. Church, J.F.Scott, R.J. Harrison, S.A.T. Redfern // Arxiv: 0903. 2976.

50. Catalan, G. Physics and applications of bismuth ferrite / G Catalan, J.F. Scott // Adv. Mater. 2009. - V. 21. - P. 2463-2485.

51. Emery, S.B. Phase coexistence near a morphotropic phase boundary in Sm-doped BiFe03 films / S.B. Emery, C.-J. Cheng, D. Kan, F.J. Rueckert, S.P. Alpay, V. Nagarajan, I. Takeuchi, B.O. Wells // Applied Physics Letters. -2010.-V. 97.-P. 152902.

52. Смоленский, Г.А. Сегнетомагнетики / Г.А. Смоленский, И.Е. Чупис // Успехи физических наук. 1982. - Т. 137. - № 3. - С. 415-448.

53. Dorcet, V. Structural and dielectric studies of the Na05В10.5ТЮ3 BiFe03 system / V. Dorcet, P. Marchet, G. Trolliard // J. European Ceram. Soc. -2007.-V. 27.-P. 4371-4374.

54. Pushkarev, A.V. Structure and dielectric properties of (l-x)BiFe03 ^(KBi)i/2Ti03 perovskite solid solutions / A.V. Pushkarev, N.M. Olekhnovich, Yu.V. Radyush // Inorganic Materials. - 2011. - V. 47. -№ 7.-P. 774-778.

55. Yang, C. Effect of Ba doping on magnetic and dielectric properties of nanocrystalline BiFe03 at room temperature / C. Yang, J.-S. Jiang, F.-Z. Qian, D.-M. Jiang, C.-M. Wang, W.-G. Zhang // J. Alloys and Compounds. 2010. -V. 507.-P. 29-32.

56. Prellier, W. The single-phase multiferroic oxides: from bulk to thin film / W. Prellier, M.P. Singh, P. Murugavel // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. -V. 17.-P. R803-R832.

57. Nature Materials. 2010. - V. 9. - P. 649-654.129

58. Khomskii, D.I. Multiferroics: different ways to combine magnetism and ferroelectricity / D.I. Khomskii // J. Magnetism and Magnetic Materials.2006.-V. 306.-P. 1-8.

59. Tokura, Y. Multiferroics toward strong coupling between magnetization and polarization in a solid / Y. Tokura // J. Magnetism and Magnetic Materials.2007,-V. 310.-P. 1145-1150.

60. Martin, L.W. Engineering functionality in the multiferroic BiFe03 -controlling chemistry to enable advanced applications / L.W. Martin // Dalton Trans. 2010.-V. 39.-P. 10813-10826.

61. Scott, J.F. Data storage: multiferroic memories / J.F. Scott // Nature Materials. -2007.-V. 6.-P. 256-257.

62. Ramesh, R. Multiferroics: progress and prospects in thin films / R. Ramesh, N.A. Spaldin // Nature Materials. 2007. - V. 6. - P. 21-29.

63. Huo, G. Phase relations in the Bi203-Fe2C>3-Mn09 / G. Huo, Zh. Gu, M. Qiu // J. Alloys and Compounds. 2004. - V. 381. - P. 317-319.

64. Sahu, Jy.R. Beneficial modification of the properties of multiferroic BiFe03 by cation substitution / J.R. Sahu, C.N.R. Rao // Solid State Science. 2007. -V. 9.-P. 950-954.

65. Yang, C.-H. How to obtain magnetocapacitance effects at room temperature: The case of Mn-doped BiFe03 / C.-H. Yang, T.Y. Koo, Y.H. Jeong // Solid State Communications. -2005. -V. 134. P. 299-301.

66. Selbach, S.M. High-temperature semiconducting cubic phase of BiFe07Mn0 3O3+5 / S.M. Selbach, T. Tybell, M.-A. Einarsrud, T.Grande // Phys. Rev. B. 2009. - V. 79. - P. 214113.

67. Selbach, S.M. Structure and properties of multiferroic oxygen hyperstoichiometric BiFei.xMnx03+s / S.M. Selbach, T. Tybell, M.-A. Einarsrud, T. Grande//Chem. Mater. 2009. - V. 21. - P. 5176-5186.

68. Bodade, A.B. Preparation and structural characterization of nanosized BiFe06Mn04O3 as a novel material with high sensitivity towards LPG / A.B. Bodade, A.V. Kadu, G.N. Chaudhari // J. Sol-Gel Science and technology. 2007. - V. 45. - P. 27-33.

69. Bi, L. Structural, magnetic, and optical properties of BiFe03 and Bi2FeMn06 epitaxial thin films: An experimental and first-principles study / L. Bi, A.R. Taussing, H.-S. Kim, L. Wang, G.F. Dionne, D. Bono, K. Persson,

70. G. Ceder, C.A. Ross // Phys. Rev. B. 2009. - V. 78. - P. 104106.

71. Choi, E.-M. Strong room temperature magnetism in highly resistive strained thin films of BiFeo5Mno503 / E.-M. Choi, S. Patnaik, E. Weal, S.-L. Sahonta,

72. H. Wang, Z. Bi, J. Xiong, M.G. Blamire, Q.X. Jia, J.L. MacManus-Driscoll // Appl. Phys. Lett. 2011. - V. 98. - P. 012509.

73. Ianculescu, A. The role of doping on the structural and functional properties of BiFei.^MnJC03 magnetoelectric ceramics / A. Ianculescu, F.P. Gheorghiu, P. Postolache, O. Oprea, L. Mitoseriu // J. Alloys and Compounds. 2010. -V. 504.-P. 420-426.

74. Azuma, M. Magnetic and structural properties of BiFei.xMnx03 / M. Azuma, H. Kanda, A.A. Belik, Yu. Shimakawa, M. Takano // J. Magnetism and Magnetic Materials. 2007. - V. 310. - P. 1177-1179.

75. Belik, A.A. Magnetic and Mossbauer studies of 5% Fe-doped BiMn03 / A.A. Belik, N. Hayashi, M. Azuma, Sh. Muranaka, M. Takano, E. Takayama //J. Solid State Chem. 2007. - V. 180.-P. 3401-3407.

76. Cui, Sh. Enhanced ferroelectric properties in BiFe0 9sMn0 05O3 thin films / Sh. Cui // J. Alloys and Compounds. 2010. - V. 508. - P. 520-522.

77. Naganuma, H. Annealing temperature effect on ferroelectric and magnetic properties in Mn-added plycrystalline BiFe03 films / H. Naganuma, J. Miura, S. Okamura // J. Electroceram. V. 22. - P. 203-208.

78. Ishiwara, H. Inorganic and organic ferroelectric thin films for memory applications / H. Ishiwara // ECS Transactions. 2008. - V. 13. - P. 279-284.

79. Takahashi, K. Influence of manganese doping in multiferroic Bismuth ferrite thin films / K. Takahashi, M. Tonouchi // J. Magnetism and Magnetic Materials. -2007. V. 310.-P. 1174-1176.

80. Wen, Zh. Effects of annealing process and Mn substitution on structure and ferroelectric properties of BiFe03 films / Zh. Wen, G. Hu, S. Fan, Ch. Yang, W. Wu, Yi. Zhou, X. Chen, Sh. Cui // Thin Solid Films. 2009. - V. 517. - P. 4497-4501.

81. Huang, J.-Zh. Effect of Mn doping on electric and magnetic properties of BiFe03 thin films by chemical solution deposition / J.-Zh. Huang, Ya. Wang, Yu. Lin, M. Li, C.W. Nan // J. Appl. Phys. 2009. - V. 106. - P. 063911.

82. Wen, Zh. Enhanced ferromagnetism at the rhombohedral-tetragonal phase boundary in Pr and Mn co-substituted BiFe03 powders / Zh. Wen, X. Shen, D. Wu, Q. Xu, J. Wang, A. Li // Solid State Communications. 2010. - V. 150.-P. 2081-2084.

83. Pâlovâ, L. Magnetostructural effect in the multiferroic BiFe03 BiMn03 checkerboard from first principles / L. Pâlovâ, P. Chandra, K.M. Rabe // Phys. Rev. Lett. - 2010. - V. 104. - P. 037202.

84. Юдин В.M. Магнитные свойства сегнетоэлектрических твёрдых растворов системы BiFeO3-Pb(Fe0.5Nb0 5)03//Изв. АН СССР, сер. физич. -1965.-т. 29, №6, с. 1035-1038.

85. Sugawara, F. Magnetic properties and crystal distortions of BiMn03 and ВiCr03/Sugawara F., Jiida S., Syono Y. Akimoto S. // J. Phys. Soc. Jpn. 1968 V.25 P.1553-1558.

86. Samuel, V. Synthesis of ultrafme BiMn03 particles at 100°C/ Samuel V., Navale S.C., Jadhav A.D., Gaikwad A.B., Ravi V.// Mater. Lett. 2007. V.61. P.1050-1051.

87. Chen, Ch. Hydrothermal synthesis of perovskite bismuth ferrite crystallites/ Chen Ch., Cheng Ji., Yu Sh., Che Li., Meng Zh.// Journ. Cryst. Growth. 2006. V. 291. P. 135-139.

88. Palai, R. (3 phase and y-(3 metal-insulator transition in multiferroic BiFe03/ Palai R., Katiyar R.S., Schmid H., Tissot P., Clark S.J., Robertson J., Redfern S.A.T., Catalan G., Scott J.F.//Phys. Rev. 2008. B77, 014110

89. Dhahry, Ja. Structure and magnetic properties of potassium doped bismuth ferrite / Ja. Dhahry, M. Boudard, S. Zemni, H. Roussel, M. Oumezzine // J. Solid State Chem. 2008. - V. 181. - P. 802-811.

90. Troyanchuk, I.O. Enhanced piezoelectric and magnetic properties of Bi1.xCaxFei.x/2NbA:/203 solid solutions / I.O. Troyanchuk, N.V. Tereshko, D.V. Karpinsky, A.L. Kholkin, M. Kopcewicz, K. Barner // J. Appl. Phys. -2011.-V. 109. P. 114102.

91. Nakashima, Yo. Fabrication and properties of BiFe03 KNb03 ceramics / Yo. Nakashima, T. Shimura, W. Sakamoto, T. Yogo // Ferroelectrics. - 2007. -V. 356.-P. 180-184.

92. Zuo, R. Na0.5K0.5NbO3 BiFe03 lead-free piezoelectric ceramics / R. Zuo, Ch. Ye, X. Fang // J. Phys. and Chem. Solids. - 2008. - V. 69. - P. 230-235.

93. Юдин B.M. // ФТТ. 1966. T. 8. C.217-220

94. Ja. Dhahiri, M. Boutard, S. Zemni, H. Roussel, M.oumezzine//Journ. Of Solid State Chem. 2008. V. 181. pp. 802-811

95. Ф. Коттон, Дж. Уилкинсон . Современная неорганическая химия. 4.2, изд. «Мир», м., 1969, с. 266108. http://icsdweb.fiz-karlsruhe.de

96. Иванова В.В., Капышев А.Г., Веневцев Ю.Н., Жданов Г.С.//ИЗВ. АН СССР, сер.физ. 1962. Т. 24 с.354-357

97. Nazeri-Eshghi A., Kuang А.Х., Mackezie J.D. // Journ. of Materials Science -1990. -25. -P. 3333.

98. Zhou H., Zheng Sh., Zhang Yi., // Science J.M. Letters 2004. -39. -P. 4359.

99. Kumada N., Kyoda T., Yonesaki Y., Takei T., Kinomura N. // J. Mater: Res. Bull 2007. - 42. -P. 1856.

100. Szot K., Hillebrecht F.U., Sazma D.D., Campagna M. // Appl. Phys. Lett. -1986. -48. P. 490.

101. Trepakov V.A., Savinov M.E., Zelezny V. // Journ. European Ceramic Society 2007. -27. - P. 4071.

102. Gourdain D., Moya E., Chervin J.C., Canny В., Pruzan Ph. // Phys. Rev. B. -1995.-52, №5.-P. 3108.

103. Chervin J.C., Itie J.P., Gourdain D., Pruzan P. // Solid State Communications. 1999. -110. - P. 247.

104. Y. Kobayashi, S. Endo, T. Ashida, L.C. Ming, T. Kikegawa. Phys. Rev. B. -2000. -61, №9. -P. 5819.

105. Iniguez J., Vanderbilt D. // Phys. Rev. Letters. 2002. -89. -P. 115503.

106. Setter N., Waser R. // Electroceramic materials. Acta Mater. 2000. -48, №1, -P. 151.

107. Gruverman A., Kholkin A. // Rep. Prog. Phys. 2006. -69. -P. 2443

108. Raevski, I.P. NaNb03 based relaxor / I.P. Raevski, L.A. Reznitchenko, M.A. Malitskaya, L.A. Shilkina, S.O. Lisitsina, S.I. Raevskaya, E.M. Kuznetsova // Ferroelectrics. - 2004. - V. 299. - P. 95-101.

109. Raevski, I.P. A new, lead free, family of perovskites with a diffuse phase transition: NaNb03-based solid solutions / I.P. Raevski, S.A. Prosandeev // J. Phys. and Chem. Solids. 2002. - V. 63. - P. 1939-1950.

110. Beanland, R. Imaging planar tetragonal sheets in rhombohedral Na0 5Bi0 sTi03 using transmission electron microscopy / R. Beanland, P.A. Thomas // Scripta Materialia .-2011.-V.65.-P. 440-443.

111. Dorcet, V. Reinvestigation of phase transitions in Na0 5Bi0 sTi03 by TEM. Part I: First order rhombohedral to orthorhombic phase transition / V. Dorcet, G. Trolliard, P. Boullay // Chem. Mater. 2008. - V. 20. - P. 5061-5073.

112. Raevskaya, S.I. Structural and dielectric studies ofNaNb03 sBio 5Ti03 (A - Li, Na, K) solid solutions / S.I. Raevskaya, V.V. Titov, M.A. Malitskaya, I.P. Raevski, L.A. Reznitchenko, L.A. Shilkina // Ferroelectrics. - 2010. - V. 399.-P. 27-34.

113. Wang, Yu. Hydrothermal synthesis and characterization of Fe-doped Nao.5Bio.5Ti03 / Yu. Wang, Yo. Wang, Zh. Shu // Advanced Materials Research. -2011,- V. 284-286.-P. 2452-2455.

114. Davies, M. Enhanced high-temperature piezoelectric coefficients and thermal stability of Fe- and Mn-substituted Na0.5Bi0.5TiO3 ceramics / M. Davies, E. Aksel, J.L. Jones // J. Am. Ceram. Soc. 2011. - V. 94. - P. 1314-1316.

115. Dorcet, V. Properties of the solid solution (l-jc)Na0.5Bio.5Ti03 -xBiFe03 / V. Dorcet, P. Marchet, О. Pena, G. Trolliard // J. Magnetism and Magnetic Materials. 2009. - V. 321. - P. 1762-1766.

116. Ma, Ya. Enhanced multiferroic characteristics in NaNb03-modified BiFe03 ceramics / Ya. Ma, X.M. Chen // J. Appl. Phys. 2009. - V. 105. - P. 054107.

117. Резниченко JI.A. Фазовые состояния и свойства пространственно-неоднородных сегнетоактивных сред с различной термодинамической предысторией // Автореф. дис. д.ф.-м.н. Ростов-на-Дону. 2002. -42с.

118. Powder Difraction File. Data Cards. Inorganic Section. ICPDS. Swarthmare. Pennsylvania, USA. 1948.

119. Будников П.П., Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твёрдых веществ. М., 1971,487с.

120. Разумовская, О.Н. Термогравиметрическое исследование соединений Pb2NbCo06 и Pb3Nb2Co09./ Разумовская О.Н., Девликанова Р.У., Беляев

121. И.Н., Токмянина Т.Б. //- Изв. АН СССР. Неорган, материалы. 1975. Т.2, №7. С.1260-1263.

122. Разумовская, О.Н. Термогравиметрическое исследование Pb2NbMn06 и Pb3WMn06./ Разумовская О.Н., Девликанова Р.У., Беляев И.Н., Токмянина Т.Б. //- Изв. АН СССР. Неорган, материалы, 1977. Т. 12. №3. С.471-473.

123. Токмянина, Т.Б. Термогравиметрическое исследование реакций образования Pb2NbFe06 и Pb3TaFe06 и Pb3WFe20 / Токмянина Т.Б. Разумовская О.Н., Беляев И.Н.,// Изв. АНСССР. Неорган, материалы. 1977. Т.13. №5. С.893-895.

124. Разумовская, О.Н. Образование твёрдых растворов в многокомпонентных оксидных системах / Разумовская О.Н., Рудковская Л.М., Шилкина Л.АЛ Неорган, материалы. 1983. Т. 19. №4. С.657-659.

125. Фесенко Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество. М.: Атомиздат. 1972. -248с.

126. Swartz, S.L. Fabrication of perovskite lead magnesium niobate/ Swartz S.L., Shrout T.R.// Mat. Res. Bull., 1982. V.17. №10. P. 1245-1250.

127. Фесенко Е.Г. Данцигер А.Я., Разумовская О.Н. Новые пьезоэлектрические материалы. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ. 1983.-156с.

128. Glazer A.M. The classification of tilted octahedral in perovskites.//Acta Cryst. 1972. V.B.28. P. 3384-3392.

129. Zhou, C. Structure and piezoelectric properties of Bi05Na05TiO3-Bio5Ko5Ti03-BiFe03 lead-free piezoelectric ceramics./ Zhou C., Liu X. Li W., Yuan Ch // Mater. Chem. and Phys. 2009. V.l 14. P. 832-836.

130. Александров, К.С. Последовательные структурные фазовые переходы в перовскитах // Кристаллография. 1976. - Т. 21. В. 2. - С. 249-255.

131. Woodward, P.M. Octahedral Tilting in Perovskites // Acta. Cryst. 1997. - V. 53.-P. 32-43; 44-66.

132. Shirokov, V.B. Tilting Structures in Perovskites / V.B. Shirokov, V.I. Torgashev // Crystall. Rep. 2004. - V. 49. - P. 20-28.

133. Perez-Mato, J.M. Mode crystallography of distorted structures / J.M. Perez-Mato, D. Orobengoa, M.I. Aroyo // Acta. Cryst. A. 2011. - A66. - P. 558590.

134. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА

135. Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

136. Куприянов, Ю.В. Кабиров, Н.Б. Кофанова, П.Ю. Тесленко // Тезисыдокладов XVIII Всероссийской конференции по физикесегнетоэлектриков ВКС XVIII 9-14 июня 2008 года, Санкт

137. Петербург. 2008. - С. 114.6А. Teslenko, P.Yu. Solid Solutions of BiFeixMnx03 as a Base of new

138. Multifunctional Materials / P.Yu. Teslenko, L.A. Reznichenko, O.N.th

139. Razumovskaya, Yu.V. Kabirov, M.F. Kupriyanov // 25 Europeen

140. А. Разумная, А.Г. Фазовые состояния в твердых растворах (l-jc)BiFe03 -xYMn03 / А.Г. Разумная, А.В. Назаренко,

141. А. Тесленко, П.Ю. Фазовые состояния в твёрдых растворах на основе BiFe03 / П.Ю. Тесленко, Ю.В. Кабиров, О.Н. Разумовская, JI.A. Резниченко // Известия РАН. Серия физическая. 2011. - Том 75, № 8.-С. 1195-1197.85.