Локальное окружение примеси свинца в титанатах бария, стронция и кальция по данным XAFS-спектроскопии

Методом XAFS-спектроскопии исследовано локальное окружение примесных атомов свинца в кристаллах BaTiO₃, SrTiO₃ и CaTiO₃. Показано, что в BaTiO₃, находящемся как в полярной, так и в неполярной фазе, и в SrTiO₃ атомы Pb смещены из узла A решетки на ~0.15 Angstrem; в CaTiO₃ такое смещение отсутствует. Большие значения фактора Дебая-Уоллера (0.05-0.1 Angstrem²) для атомов в первой координационной сфере свинца, найденные для всех трех кристаллов, указывают на искажение кислородного окружения атомов Pb. Появление указанных особенностей объяснено тем, что химическая связь Pb-O имеет заметную ковалентную составляющую, и атом Pb может образовать прочные связи только с четырьмя из 12 окружающих атомов кислорода. Полученные данные использованы для определения основных факторов, ответственных за появление сегнетоэлектрического фазового перехода в SrTiO₃ и CaTiO₃ и увеличение температуры Кюри в BaTiO₃ при легировании свинцом.

Проект выполнен при финансовой поддержке РФФИ (грант N 08-02-01436).

PACS: 61.10.Ht, 61.72.Dd, 77.84.Dy

• Текст статьи в формате PDF (230 KB)