Электронный парамагнитный резонанс в нестехиометрическом кобальтите NaxCoO2 и исследование влияния деградационных процессов на свойства системы NaxCoO2
Фатыхов Р.Р.1, Гаврилова Т.П.1, Ягфарова А.Р.1, Лядов Н.М.1, Хантимеров С.М.1, Сулейманов Н.М.
1
1Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
Email: nail.suleimanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 8 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 21 мая 2024 г.
Принята к печати: 22 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 18 июня 2024 г.
Проведены измерения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в нестехиометрическом кобальтите NaxCoO2, в интервале концентраций натрия x=0.53; 0.58; 0.64; 0.75; 0.76; 0.79, и исследовано влияние деградационных процессов на свойства системы NaxCoO2. Обнаружен сигнал ЭПР в образце с максимальной концентрацией натрия Na0.79CoO2. Анализ полученных результатов по ЭПР позволяет сказать, что наблюдаемый резонансный сигнал обусловлен магнитными ионами Co4+, появление которых в исследуемой системе связывается с нестехиометрией по натрию и возможным присутствием антиструктурных дефектов, обусловленных локализацией ионов кобальта в позициях натрия. В области низких температур T < 50 K наблюдается резкое уменьшение ширины резонансной линии, g-фактора и интегральной интенсивности сигнала ЭПР, что указывает на то, что в образце Na0.79CoO2 происходит магнитный фазовый переход. Установлено, что после длительного хранения в условиях окружающей среды, сигнал ЭПР в образце Na0.79CoO2 исчезает. Проведенные структурные и электронно-микроскопические исследования показывают, что в результате длительного хранения образцов наблюдается существенное изменение их фазового состава. Ключевые слова: ЭПР, катодные материалы, нестехиометрические системы, магнетизм, фазовые переходы.
- P. Rozier, J.M. Tarascon. J. Electrochem. Soc. 162, 14, A2490 (2015)
- V.R.R. Boddu, D. Puthusseri, P.M. Shirage, P. Mathur, V.G. Pol. 27, 4549 (2021)
- I. Terasaki. Physica B: Condens. Matter 383, 1, 107 (2006)
- N. Kaurav, K.K. Wu, Y.K. Kuo, G.J. Shu, F.C. Chou. Phys. Rev. B 79, 075105 (2009)
- L. Wang, Q. Shi, C. Zhan, G. Liu. Materials 16, 8, 3079 (2023)
- P. Carretta, M. Mariani, C.B. Azzoni, M.C. Mozzati. Phys. Rev. B 70, 024409 (2004)
- M.S. Islam, D.J. Driscoll, C.A.J. Fisher, P.R. Slater. Chem. Mater. 17, 5085 (2005)
- Ф.А. Низамов, П.Н. Тогулев, Д.Р. Абдуллин, С.М. Хантимеров, P. Balaya, Н.М. Сулейманов. ФТТ 58, 3, 464 (2016)
- H. Okabea, M. Matoba, T. Kyomen, M. Itoh. J. Appl. Phys. 95, 6831 (2004)
- K. Takada, H. Sakurai, E. Takayama-Muromachi, F. Izumi, F.A. Dilanian, T. Sasaki, Nature (London) 422, 53, (2003)
- T. Motohashi, R. Ueda, E. Naujalis, T. Tojo, I. Terasaki, T. Atake, M. Karpinnen, H. Yamauchi. Phys. Rev. B 67, 064406-1 (2003)
- J.L. Gaviliano, D. Rau, B. Pedrini, H.R. Ott, S.M. Kazakov, J. Karpinski. Phys. Rev. B 69, 100404-1 (2004)
- T.P. Gavrilova, A.R. Yagfarova, Y.A. Deeva, I.V. Yatsyk, I.F. Gilmutdinov, M.A. Cherosov, F.G. Vagizov, T.I. Chupakhina, R.M. Eremina. J. Phys. Chem. Solids 153, 109994 (2021)
- Y. Sassa, I. Umegaki, H. Nozaki, O.K. Forslund, C. Delmas, J.-C. Orain, A. Amato, D. Andreica, M. Mansson, J. Sugiyama. JPS Conf. Proc., 011019 (2018)
- G.J. Shu, A. Prodi, S.Y. Chu, Y.S. Lee, H.S. Sheu, F.C. Chou. Phys. Rev. B 76, 184115 (2007)
- MAUD - Materials Analysis Using Diffraction (and more) [Электронный ресурс] / Licensing. Режим доступа: https://luttero.github.io/maud/
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.