Russian Journal of General ChemistryRussian Journal of General ChemistryЖурнал общей химии0044-460X3034-5596The Russian Academy of Sciences66711310.31857/S0044460X23020178QCSJDAArticlesСтатьиResearch ArticleEffect of Co-Doping on the Electrical Properties of Magnesium and Copper-Containing Bismuth Niobate with Pyrochlor-Type StructureВлияние содопирования на электрические свойства магний и медьсодержащего ниобата висмута со структурой типа пирохлораPiirI. VПийрИ. Вipiir@mail.ruKorolevaM. SКоролеваМ. СMaksimovV. SМаксимовВ. СInstitute of Chemistry, Federal Research Center “Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences”Институт химии Федерального исследовательского центра «Коми научный центр Уральского отделения Российской академии наук»Pitirim Sorokin Syktyvkar State UniversityСыктывкарский государственный университет имени Питирима Сорокина15022023932NO2 (2023)№2 (2023)30831326022025Copyright ©; 2023, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2023, Российская академия наук2023Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0044-460X/article/view/667113

Ruthenium-codoped bismuth niobate Bi1.5Cu0.375Mg0.375Nb1.45Ru0.05O7-δ with the pyrochlore structure was obtained by Pechini method. The distribution of Ru4+ over Nb5+ sites was established by structural analysis. According to the data of optical reflectance spectra, the optical band gap decreases from 2.40 to 2.27 eV for the sample doped with ruthenium. A small amount of ruthenium in the system was found to result in an increase in conductivity by 0.5 orders of magnitude compared to Cu-Mg-substituted bismuth niobate, due to an increase in the electronic component of the conductivity.

В работе методом Печини получен содопированный рутением ниобат висмута Bi1.5Cu0.375Mg0.375Nb1.45Ru0.05O7-δ со структурой пирохлора. Методом структурного анализа установлено распределение Ru4+ в позициях Nb5+. По данным оптических спектров отражения выявлено уменьшение ширины запрещенной зоны от 2.40 до 2.27 эВ в допированном рутением образце. Показано, что даже незначительное количество рутения приводит к увеличению проводимости на 0.5 порядка относительно недопированного рутением Cu-Mg-замещенного ниобата висмута, обусловленной увеличением электронной составляющей проводимости.

substituted bismuth niobateco-dopingpyrochloreconductivityзамещенный ниобат висмутасодопированиепирохлорпроводимостьSubramanian M.A., Aravamudan G., Subba Rao G.V. // Prog. Solid State Chem. 1983. Vol. 15. P. 55. doi 10.1016/0079-6786(83)90001-8Williford R.E., Weber W.J., Devanathan R., Gale J.D. // J. Electroceramics. 1999.Vol. 3. P. 409. doi 10.1023/A:1009978200528D�az-Guill�n J.A., D�az-Guill�n M.R., Padmasree K.P., Fuentes A.F., Santamar�a J., Le�n C. // Solid State Ionics. 2008. Vol. 179. P. 2160. doi 10.1016/j.ssi.2008.07.015Anantharaman A.P., Prasad H. // Ceram. Int.2020. Vol. 47. P. 4367. doi 10.1016/j.ceramint.2020.10.012Gill J.K., Pandey O.P., Singh K. 2012. Vol. 37. P. 3857. doi 10.1016/j.ijhydene.2011.04.216Da Silva S.A., Zanetti S.M. // Ceram. Int. 2009. Vol. 35. P. 2755. doi 10.1016/j.ceramint.2009.03.022Dasin N.A.M., Tan K.B., Khaw C.C., Zainal Z., Lee O.J., Chen S.K. // Mater. Chem. Phys. 2020. Vol. 242. P. 122558. doi 10.1016/j.matchemphys.2019.122558Dasin N.A.M., Tan K.B., Zainal Z., Khaw C.C., Chen S.K. // J. Electroceramics. 2019. Vol. 43. P. 41. doi 10.1007/s10832-019-00188-1Ehora G., Daviero-Minaud S., Steil C., Gengembre L., Fr�re M., Bellayer S., Mentre O. // Chem. Mater. 2008. Vol. 20. P. 7425. doi 10.1021/cm801942cHaas M.K., Cava R.J., Avdeev M., Jorgensen J.D. // Phys. Rev. (B). 2002. Vol. 66. P. 1. doi 10.1103/PhysRevB.66.094429Koroleva M.S., Krasnov A.G., Senyshyn A., Sch�kel A., Shein I.R., Vlasov M.I., Piir I.V. // J. Alloys Compd. 2021. Vol. 858. P. 157742. doi 10.1016/j.jallcom.2020.157742Koroleva M.S., Krasnov A.G., Osinkin D.A., Kellerman D.G., Stoporev A.S., Piir I.V. // Ceram. Int. 2022. doi 10.1016/j.ceramint.2022.10.290Shiratori Y., Tietz F., Buchkremer H.P., St�ver D. // Solid State Ionics. 2003. Vol. 164. P. 27. doi 10.1016/j.ssi.2003.08.019Hector A.L., Wiggin S.B. // J. Solid State Chem. 2004. Vol. 177. P. 139. doi 10.1016/S0022-4596(03)00378-5Shannon R.D. // Acta Crystallogr. (A). 1976. Vol. 32. P. 751. doi 10.1107/S0567739476001551Sadykov V.A., Koroleva M.S., Piir I.V., Chezhina N.V., Korolev D.A., Skriabin P.I., Krasnov A.V., Sadovskaya E.M., Eremeev N.F., Nekipelov S.V., Sivkov V.N. // Solid State Ionics. 2018. Vol. 315. P. 33. doi 10.1016/j.ssi.2017.12.008Krasnov A.G., Kabanov A.A., Kabanova N.A., Piir I.V., Shein I.R. // Solid State Ionics. 2019. Vol. 335. P. 135. doi 10.1016/j.ssi.2019.02.023Pirzada M., Grimes R.W., Minervini L., Maguire J.F., Sickafus K.E. // Solid State Ionics. 2001. Vol. 140. P. 201. doi 10.1016/S0167-2738(00)00836-5Wilde P.J., Catlow C.R.A. // Solid State Ionics. 1998. Vol. 112. P. 173. doi 10.1016/s0167-2738(98)00190-8Rodr�guez-Carvajal J. // Phys. Rev. (B). 1993. Vol. 192. P. 55. doi 10.1016/0921-4526(93)90108-I