Mn doped BiNbO4 ceramics: Thermal stability, phase transitions, magnetic properties, NEXAFS and ESR spectroscopy

Magnetic Behavior and Nexafs-spectroscopy of Bi₂BaNb₂₋₂ₓСo₂ₓO₉₋δ

“…Meanwhile, the ratio of intensities of the bands at 781 eV and 779÷780 eV in the broadband spectrum of cobalt in bismuth niobate allowed us to process this spectrum as a superposition of subspectra of cobalt in oxidation states (II) and (III) with a lower content last one. The oxidation states (III) of cobalt atoms is not unexpected, as shown earlier for the solid solutions of heterovalent substitution of bismuth niobate [13,14]. This was associated with the stabilizing effect of the structure of solid solutions.…”

Phase Transformations, Magnetic Susceptibility and NEXAFS-Spectra of Cobalt-Doped Solid Solutions of Bismuth Orthoniobate

“…Значительное искажение координационного полиэдра способствует реализации низкоспинового состояния атомов кобальта (III) [22], а характер сочленения октаэдров благоприятствует кластеризации и активизации ферромагнитного типа обмена между парамагнитными атомами кобальта [15,16]. характерно для триклинной структуры ортониобата висмута [15,16]. В таком случае по теории магнитного обмена [21] активизируются каналы ферромагнитного типа…”

“…Кристаллические структуры орторомбической и триклинной модификаций BiNbO 4 относятся к псевдослоистым соединениям, слои образуют сочлененные боковыми вершинами ниобий-кислородные октаэдры вдоль кристаллографической bc-(β-BiNbO 4 ) или асплоскости (α-BiNbO 4 ). Координационным полиэдром атомов ниобия в β-BiNbO 4 является более искаженный по сравнению с ниобий-кислородным октаэдром в α-форме BiNbO 4 шестивершинник (NbO 6 ), все длины связей Nb-O неэквивалентны и изменяются в интервале от 0.181 до 0.230 нм[14].Ранее проведенные исследования твердых растворов ортониобата висмута показали, что гетеровалентное замещение атомов ниобия атомами переходных элементов существенно дестабилизирует кристаллическую структуру, что проявляется в снижении температуры фазовых превращений твердых растворов[15]. Наблюдается кластеризация парамагнитных атомов марганца, железа[15,16]; в случае твердых растворов, содержащих атомы марганца, никеля, меди, происходит переход части парамагнитных атомов в более окисленное состояние[17].…”

“…Координационным полиэдром атомов ниобия в β-BiNbO 4 является более искаженный по сравнению с ниобий-кислородным октаэдром в α-форме BiNbO 4 шестивершинник (NbO 6 ), все длины связей Nb-O неэквивалентны и изменяются в интервале от 0.181 до 0.230 нм[14].Ранее проведенные исследования твердых растворов ортониобата висмута показали, что гетеровалентное замещение атомов ниобия атомами переходных элементов существенно дестабилизирует кристаллическую структуру, что проявляется в снижении температуры фазовых превращений твердых растворов[15]. Наблюдается кластеризация парамагнитных атомов марганца, железа[15,16]; в случае твердых растворов, содержащих атомы марганца, никеля, меди, происходит переход части парамагнитных атомов в более окисленное состояние[17]. В представленной работе показаны результаты исследования методами NEXAFS и статической магнитной восприимчивости электронного состояния и характера межатомных взаимодействий атомов кобальта в твердых растворах ортониобата висмута триклинной и орторомбической модификаций.…”

“…Антиферромагнитный обмен может возникнуть между изовалентными атомами кобальта (II) и (III) в одинаковом спиновом состоянии, например Co(III) s = 2 -Co(III) s = 2 или Сo(II) s = 3/2 -Сo(II) s = 3/2. Реализации ферромагнитного обмена способствует отличие угла обмена от 180˚, геометрические искажения координационного полиэдра и анионные вакансии, что больше характерно для триклинной структуры ортониобата висмута[15,16]. В таком случае по теории магнитного обмена[21] активизируются каналы ферромагнитного типа…”