УДК 546.42, 546.24, 546.817, 537.226.4, 548.734.3, 548.734.4, 620.179.155.

Структура и диэлектрические свойства SrTeO3 и родственных соединений

О.А. Дитятьев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Сегнетоэлектрические свойства у SrTeO3 обнаружены достаточно давно, но крайне ограниченна информация о кристаллической структуре пара- и сегнетофазы, существующей в ограниченном интервале температур 587-758К.

Монокристаллы SrTeO3 получали методом спонтанной кристаллизации из раствора в расплаве TeO2. Рентгеноструктурный анализ этих кристаллов показал, что они принадлежат к неизвестной ранее фазе Sr3Te4O11, пространственная группа P1, параметры решетки: a=7,531(1) A, b=9,240(1) A, c=9.546(2) A, a =98.07(1), b =109.55(1), g =102.19(1); R(F)=0,0466, wR²=0,112; координационные полиэдры атомов теллура: тригональная пирамида TeO₃E и тригональная бипирамида TeO₄E (E неподеленная электронная пара), атомов стронция неправильные 7-, 8- и 9-вершинники SrO₇, SrO₈ и SrO₉, структура в целом представляет собой трехмерный каркас. В дальнейшем существование этой фазы было подтверждено прямым синтезом из SrTeO₃ и TeO₂.

Параллельно проводили исследования на порошке SrTeO3. Методом генерации второй гармоники оптического излучения было подтверждено существование фазового перехода из нецентросимметричной фазы в центросимметричную при ~150C. Впоследствии было проведено исследование SrTeO₃ методом нейтронографии на порошке с последующим уточнением структуры методом Ритвельда исходя из имевшейся в литературе модели [1]. Из нейтронографических данных удалось получить более точную модель структуры одной из модификаций SrTeO₃: пространственная группа C2/c, параметры решетки: a=28.0628 А, b=5.90261 А, c=28.4284 А, b=114.287; R_wp=9,7. Координационные полиэдры теллура и стронция аналогичны вышеописанным, но сочленены несколько по-иному.

Были предприняты попытки частичного замещения стронция и теллура в SrTeO₃ другими элементами с целью выявления влияния легирования на электрофизические свойства. Методом РФА установлено отсутствие заметной области твердых растворов состава SrTe1- xSexO3. Методами РФА, ГВГ, измерением петли гистерезиса, измерением температурной зависимости диэлектрической проницаемости подтверждена имевшаяся в литературе информация о существовании области твердых растворов состава Sr1- xPbxTeO3 и стабилизации в них сегнетофазы при комнатной температуре.

Elerman Y. // Doga - Tr. J. of Physics, 17 (1993), 465-473.

Simon A., Von der Muhl R., Ravez J., Hagenmuller P., Pascual J.-F. // Mat. Res. Bull. Vol.14 (1979), pp.27-32