ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТВЕРДОГО РАСТВОРА СТРОНЦИЙ-ЗАМЕЩЕННОГО ДВОЙНОГО ПЕРОВСКИТА

Изучена кинетика модификации фазового состава твердого раствора в процессе кристаллизации SrBaFeMoO_6–δ твердофазным методом из стехиометрической смеси простых оксидов SrCO₃ + BaCO₃ + 0,5Fe₂O₃ + MoO₃. В температурном диапазоне 300–1200°С выявлен ряд эндотермических эффектов, при этом первый (с максимумом в районе 552°С) и третий (с максимумом в районе 743°С) из них сопровождаются существенным уменьшением массы образцов. В интервале температур 946–1200°С изменение массы образца не наблюдается, в то время как тепловой эффект не исчезает и образец остается неоднофазным. Это указывает на затрудненное протекание реакций с образованием соединения ферромолибдата бария–стронция в твердой фазе. Анализ фазового состава шихты, состоящей из смеси исходных реагентов стехиометрического состава SrCO₃ + BaCO₃ + 0,5Fe₂ O₃ + MoO₃, показал, что при возрастании температуры вначале практически одновременно появляется ряд соединений BaMoO₄, SrFeO₃, а затем и SrBaFeMoO_6–δ. Таким образом, соединения BaMoO₄ и SrFeO₃ можно считать структурообразующими для твердого раствора ферромолибдата бария-стронция. С последующим увеличением температуры до 770°С возникает новое соединение ВаFeO₃ и исчезает SrFeO₃ . При этом скорость возрастания количества двойного перовскита выше, чем молибдата бария. Основные сопутствующие соединения при кристаллизации твердого раствора двойного перовскита SrBaFeMoO_6–δ – это BaMoO₄ и BaFeO₃. Установлено, что в процессе синтеза твердого раствора ферромолибдата бария-стронция его состав, как и в случае использования других исходных соединений, изменяется от избытка железа в сторону преобладания содержания молибдена.

1. Serrate D., De Teresa J. M., Algarabel P. A., Marquina C., Blasco J., Ibarra M. R., Galibert J. Magnetoelastic coupling in Sr 2 (Fe 1-x Cr x )ReO 6 double perovskites. Journal of Physics: Condensed Matter. 2007;19:436226. DOI: 10.1088/0953-8984/19/43/436226.

2. Pandey V., Verma V., Aloysius R. P., Bhalla G. L., Awana V. P. S., Kishan H., Kotnala R. K. Magnetic and magneto-transport properties of double perovskite Ba 2−x Sr x FeMoO 6 system. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2009;321(14):2239-2244. DOI: 10.1016/j.jmmm.2009.01.032.

3. Kanchana V., Vaitheeswaran G., Alouani M., Delin A. Electronic structure and x-ray magnetic circular dichroism of Sr 2 FeMoO 6 : Ab initio calculations. Physical Review B. 2007;75(22):220404(R). DOI: 10.1103/PhysRevB.75.220404.

4. Douvalis A.P., Venkatesan M., Velasco P., Fitzgerald C.B., Coey J.M.D. Combustion synthesis of the magnetoresistive double perovskite (Ba 1.6 Sr 0.4 ) FeMoO 6 . Journal of Applied Physics. 2003;93(10): 8071-8073. DOI: 10.1063/1.1544452.

5. Serrate D., De Teresa J.M., Algarabel P.A., Ibarra M.R., Galibert J. Intergrain magnetoresistance up to 50 T in the half-metallic (Ba 0.8 Sr 0.2 ) 2 FeMoO 6 double perovskite: Spin-glass behavior of the grain boundary. Physical Review B. 2005;71:104409. DOI: 10.1103/PhysRevB.71.104409.

6. Hemery E.K., Williams G.V.M., Trodahl H.J. Isoelectronic and electronic doping in Sr2FeMoO6. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2007;310:1958-1960. DOI: 10.1016/j.jmmm.2006.10.869.

7. Feng X.M., Rao G.H., Liu G.Y., Liu W.F., Ouyang Z.W., Liang, J.K. Enhancement of Curie temperature and room-temperature magnetoresistance in double perovskite (Sr 1.6 Ba 0.4 ) FeMoO 6 . Solid State Communications. 2004;129:753-755. DOI: 10.1016/j.ssc.2003.11.011.

8. Fang T.T., Wu M.S., Ko T.F. On the formation of double perovskite Sr 2 FeMoO 6 . Journal of Materials Science Letters.2001;20:1609-1610. DOI: 10.1023/A:1017985423563.

9. Kalanda N., Demyanov S., Masselink W., Mogilatenko A., Chashnikova M., Sobolev N., Fedosenko O. Interplay between phase formation mechanisms and magnetism in the Sr 2 FeMoO 6 metal–oxide compound. Crystal Research and Technology. 2011;46(5):463-469. DOI: 10.1002/crat.201000213.

10. Hemery E.K., Williams G.V.M., Trodahl H. J. The effect of the preparation method and grain morphology on the physical properties of A 2 FeMoO 6 (A= Sr, Ba). Current Applied Physics. 2006;6:312-315. DOI: 10.1016/j.cap.2005.11.007.

11. Fang T.T., Lin J.C. Formation kinetics of Sr 2 FeMoO 6 double perovskite. Journal of Materials Science. 2005; 40:683-686. DOI: 10.1007/s10853-005-6307-8.

12. Kotnala R.K., Pandey V., Arora M., Verma V., Aloysius R.P., Malik A., Bhalla G.L.Identifying the contribution of band filling effects in the double perovskite system Sr 0.4 Ba 1.6 FeMoO 6 . Solid State Communications. 2011;151:415-419. DOI: 10.1016/j.ssc.2010.11.004.