Кристаллы гидросульфатфосфатов цезия: проводимость и реальная структура при повышении температуры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом проводящей атомно-силовой микроскопии выполнены исследования кристаллов-суперпротоников Cs3(HSO4)2(H2PO4) и Cs4(HSO4)3(H2PO4) при повышении температуры. Измерены локальные вольт-амперные характеристики, зарегистрировано увеличение проводимости при 413–453 К для Cs3(HSO4)2(H2PO4) и Cs4(HSO4)3(H2PO4) на 2 и 3 порядка соответственно. Показаны различия проводящих характеристик кристаллов разного состава в окрестности фазового перехода. Получена информация о топографических и электрических особенностях кристаллических фаз до и после воздействия температуры и электрических полей. Проведена оценка влияния внешних факторов на стабильность микроструктуры поверхности. Обсуждаются возможные механизмы структурно-фазовых превращений изоструктурных соединений с различным соотношением сульфатных и фосфатных групп.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. В. Гайнутдинов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: alla@crys.ras.ru
Россия, Москва

А. Л. Толстихина

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: alla@crys.ras.ru
Россия, Москва

И. П. Макарова

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: alla@crys.ras.ru
Россия, Москва

С. Леесмент

ООО “Ксиллект”

Email: alla@crys.ras.ru
Россия, Москва

В. А. Коморников

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: alla@crys.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Haile S.M., Boysen D.A., Chisholm C.R.I., Merle R.B. // Nature. 2001. V. 410. P. 910. https://doi.org/10.1038/35073536
  2. Pawlaczyk Cz., Pawłowski A., Połomska M. et al. // Phase Transitions. 2010. V. 83. P. 854. http://dx.doi.org/10.1080/01411594.2010.509159
  3. Louie M.W., Hightower A., Haile S.M. // ACS Nano. 2010. V. 4. № 5. P. 2811.
  4. Paschos O., Kunze J., Stimming U., Maglia F. // J. Phys.: Condens. Matter. 2011. V. 23. P. 234110. http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/23/23/234110
  5. Ponomareva V., Lavrova G. // Solid State Electrochem. 2011. V. 15. P. 213. https://doi.org/10.1007/s10008-010-1227-1
  6. Dupuis A.-C. // Progress in Materials Science. 2011. V. 56. P. 289. http://dx.doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.11.001
  7. Mohammad N., Mohamad A.B., Kadhum A.A.H., Loh K.S. // J. Power Sources. 2016. V. 322. P. 77. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.05.021
  8. Aili D., Gao Y., Han J., Li Q. // Solid State Ionics. 2017. V. 306. P. 13. http://dx.doi.org/10.1016/j.ssi.2017.03.012
  9. Colomban P. // Solid State Ionics. 2019. V. 334. P. 125. https://www.researchgate.net/publication/331249475
  10. Ortiz E., Vargas R.A., Tróchez J.C. et al. // J. Phys. Status Solidi. C. 2007. V. 4. № 11. P. 4070. https://doi.org/10.1002/pssc.200675933
  11. Ortiz E., Piñeres I., León C. // J. Therm. Anal. Calorim. 2016. V. 126. P. 407. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5474-y
  12. Баранов А.И., Синицин В.В., Понятовский Е.Г. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 44. Вып. 44. С. 186.
  13. Mikheykin A.S., Chernyshov D.Yu., Makarova I.P. et al. // Solid State Ionics. 2017. V. 305. P. 30. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2017.04.017
  14. Papandrew B., Li Q., Okatan M.B. et al. // Nanoscale. 2015. V. 7. P. 20089. https://doi.org/10.1039/c5nr04809e
  15. Kalinin S., Dyck O., Balke N. et al. // ACS Nano. 2019. V. 13. № 9. P. 9735. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b02687
  16. Kempaiah R., Vasudevamurthy G., Subramanian A. // Nano Energy. 2019. P. 103925. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.103925
  17. Гайнутдинов Р.В., Толстихина А.Л., Селезнева Е.В., Макарова И.П. // ЖТФ. 2020. № 11. С. 1843. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.11.49972.116-20
  18. Коморников В.А., Гребенев В.В., Макарова И.П. и др. // Кристаллография. 2016. Т. 61. № 4. С. 645. https://doi.org/10.1134/S1063774516040106
  19. Гайнутдинов Р.В., Толстихина А.Л., Селезнева Е.В. и др. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 3. С. 470. https://doi.org/10.31857/S0023476124030129
  20. Анкудинов А.В., Гущина Е.В., С.А. Гуревич С.А. и др. // Международный научный журнал “Альтернативная энергетика и экология”. 2008. № 10 (66). С. 30.
  21. Гайнутдинов Р.В., Толстихина А.Л., Селезнева Е.В. и др. // Кристаллография. 2023. Т. 68. № 2. С. 290. https://doi.org/10.31857/S0023476123020066
  22. Makarova I.P., Isakova N.N., Kalyukanov A.I. et al. // Acta Cryst. B. 2024. V. 80. P. 201. https://doi.org/10.1107/s2052520624003470 Q2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Локальные ВАХ образцов Cs3(HSO4)2(H2PO4) (а) и Cs4(HSO4)3(H2PO4) (б), зарегистрированные вдоль оси а в атмосферных условиях при 300, 333, 393, 413, 453 К.

Скачать (159KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Локальные ВАХ образцов, зарегистрированные вдоль оси а при 393 K: а – Cs3(HSO4)2(H2PO4), б – Cs4(HSO4)3(H2PO4).

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. АСМ-изображения поверхности образцов при 296 К, предварительно нагретых до 393 К: а, б, в – Cs3(HSO4)2(H2PO4), г, д, е – Cs4(HSO4)3(H2PO4). Топография (а, б, г, д), поверхностный потенциал (в, е). Плоскость изображения перпендикулярна оси а.

Скачать (731KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025