Elektronnye i magnitnye svoystva sil'no nestekhiometricheskikh tverdykh rastvorov Sr1-xLax-yFe1-zCozO3-δ dlya elektroda psevdokondensatora

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Методом когерентного потенциала с учетом корреляций на локализованных Fe-t2g и Co-t2g орбиталях изучены концентрационные зависимости электронных и магнитных свойств кубических твердых растворов Sr1-xLaxFeO3-δ, Sr1-xLax-yFeO3-δ и Sr1-xLaxFe1-zCozO3-δ в пределах области гомогенности, 0.05 ≤ δ ≤ 0.35, x = 0.5, y = 0.03, 0.05, z = 0.05÷0.15. При использовании данных рентгеновской дифракции и термогравиметрии для синтезированных нанопорошков Sr0.5La0.5FeO3-δ воспроизведены экспериментальные электронные спектры и величины магнитных моментов. Легирование феррита стронция SrFeO3-δ лантаном по подрешетке стронция существенно расширяет область кислородной нестехиометрии δ, определяющей накапливаемый заряд, Q. Введение кобальта в подрешетку железа и катионных вакансий в подрешетку стронция эффективно повышает электронную проводимость, оптимизирует энергетический интервал окисления/восстановления, Δth, увеличивает число редокс переходов в нем. Показано, что твердый раствор Sr0.5La0.5Fe0.85Co0.15O2.95÷2.65, имеющий металлический/полуметаллический тип электронного спектра с максимальным числом редокс переходов: Fe4+/Fe3+, Co4+/Co3+, Co3+/Co2+ и Co2+/Co1+ в интервале Δth ∼ 0.65эВ, представляет интерес для создания электронного материала псевдоконденсатора.

Әдебиет тізімі

  1. J. T. Mefford, W. G. Hardin, Sh. Dai, K. P. Johnston, and K. J. Stevenson, Nat. Mater. 13, 726 (2014).
  2. Y. Tang, F. Chiabrera, A. Morata, A. Cavallaro, M. O. Liedke, H. Avireddy, M. Maller, M. Butterling, A. Wagner, and M. Stchakovsky, ACS Appl. Mater. Interfaces 14, 18486 (2022).
  3. Y. Liu, Zh. Wang, J.-P. Marcel Veder, Zh. Xu, Y. Zhong, W. Zhou, M. O. Tade, Sh. Wang, and Z. Shao, Adv. Energy Mater. 8, 1702604 (2018).
  4. V. L. Kozhevnikov, I. A. Leonidov, M. V. Patrakeev, A. A. Markov, and Y. N. Blinovskov, J. Solid State Electrochem. 13, 391 (2009).
  5. B. Pan, H. Miao, F. Liu, M. Wu, and J. Yuan, Int. J. Hydrog. Energy 48, 11045 (2023).
  6. M. V. Patrakeev, I. A. Leonidov, V. L. Kozhevnikov, and K. R. Poeppelmeier, J. Solid State Chem. 178, 921 (2005).
  7. V. М. Zainullina, М. А. Korotin, and V. L. Kozhevnikov, Solid State Comm. 284–286, 62 (2018).
  8. M. Ahangari, J. Mostafaei, A. Sayyah, E. Mahmoudi, E. Asghari, A. Coruh, N. Delibas, and A. Niaei, J. Energy storage 63, 107034 (2023).
  9. Z. Li, W. Zhang, Ch. Yuan, and Y. Su, RSC Adv. 7, 12931 (2017).
  10. В. Д. Седых, О. Г. Рыбченко, Э. В. Суворов, А. И. Иванов, В. И. Кулаков, Физика твердого тела 62, 1698 (2020).
  11. A. Lebon, P. Adler, C. Bernhard, A. V. Boris, A. V. Pimenov, A. Maljuk, C. T. Lin, C. Ulrich, and B. Keimer, Phys. Rev. Lett. 92, 037202 (2004).
  12. H. Wadati, D. Kobayashi, H. Kumigashira, K. Okazaki, T. Mizokawa, A. Fujimori, K. Horiba, M. Oshima, N. Hamada, M. Lippmaa, M. Kawasaki, and H. Koinuma. Phys. Rev. B 71, 035108 (2005).
  13. Zh. Wang, H. Zhao, N. Xu, Y. Shen, W. Ding, X. Lu, and F. Li, J. Phys. Chem. Solids 72, 50 (2011).
  14. T. Jia, E. J. Popczun, J. W. Lekse, and Y. Duan, Phys. Chem. Chem Phys. 22, 16721 (2020).
  15. M. A. Korotin, N. A. Skorikov, and A. O. Anokhin, Phys. B 526, 14 (2017).
  16. W. Metzner and D. Vollhardt, Phys. Rev. Lett. 62, 324 (1989).
  17. В. М. Зайнуллина, М. А. Коротин, В. Л. Кожевников, Письма в ЖЭТФ 118, 39 (2023).
  18. O. K. Andersen and O. Jepsen, Phys. Rev. Lett. 53, 2571 (1984).
  19. V. I. Anisimov, D. E. Kondakov, A. V. Kozhevnikov, I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, J. W. Allen, S.-K. Mo, H.-D. Kim, P. Metcalf, S. Suga, A. Sekiyama, G. Keller, I. Leonov, X. Ren, and D. Vollhardt, Phys. Rev. B 71, 125119 (2005).
  20. X.-D. Zhou, Q. Cai, J. Yang, M. Kim, W. B. Yelon, W. J. James, Y.-W. Shin, B. J. Scarfino, and H. U. Anderson, J. Appl. Phys. 97, 10C314 (2005).
  21. D. Samal and P. S. A. Kumar, J. Phys.: Condens. Matter 23, 016001 (2011).
  22. M. A. Korotin, Z. V. Pchelkina, N. A. Skorikov, E. Z. Kurmaev, and V. I. Anisimov, J. Phys.: Condens. Matter 26, 115501 (2014).
  23. V. M. Zainullina, M. A. Korotin, and V. L. Kozhevnikov, J. Alloy. Compd. 971, 172660 (2024).
  24. M. D. Scafetta, A thesis, Drexel University, PA (2015).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Electronic and magnetic properties of strongly nonstoichiometric solid solutions Sr1-xLax-yFe1-zCozO3-δ for pseudocapacitor electrode
Жүктеу (877KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).