Phase transitions and magnetic properties of BiNb1−xFexO4−δ

Жук, Н. А.; Yermolina, Maria V.; Lutoev, V. P.; Макеев, Б. А.; Belyaeva, E. A.; Чежина, Н. В.

doi:10.1016/j.ceramint.2017.09.094

Cited by 14 publications

(8 citation statements)

References 23 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Bismuth orthoniobate is characterized by rich polymorphism. − There are three known polymorphic modifications of bismuth orthoniobate: cubic (HP-BiNbO 4 ), orthorhombic (α-BiNbO 4 ), and triclinic (β-BiNbO 4 ). A. W. Sleight and G. A. Jones in their paper reported the existence of the high-temperature modifications of triclinic BiNbO 4 and BiTaO 4 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High-Temperature Crystal Chemistry of α-, β-, and γ-BiNbO₄ Polymorphs

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Thermal behavior of the orthorhombic (α) and triclinic (β) polymorphs of BiNbO4 was studied by the methods of high-temperature powder X-ray diffraction (HTPXRD) and differential scanning calorimetry (DCS) in the temperature range 25–1200 °C. The study revealed the sequence of thermal phase transformations and the new high-temperature modification, γ-BiNbO4, which was formed above 1001 °C and existed up to the melting temperature of BiNbO4. The incongruent melting of BiNbO4 was characterized by the formation of the cubic phase with the approximate composition Bi3NbO7. The HTPXRD method was used in this study to evaluate thermal deformations and to calculate thermal-expansion coefficients (TEC) of the three modifications of BiNbO4 (α, β, and γ). The average volumetric TECs of these three modifications were in the range 19–36 × 10–6 °C–1. The triclinic phase β-BiNbO4 demonstrated the highest anisotropy of thermal expansion. α-BiNbO4 was characterized by the minimal TEC and anisotropy, which indicated its greatest stability. The crystal structure of γ-BiNbO4 was determined at 1100 °C using powder data and was refined using the Rietveld method (the α-LaTaO4 structural type, the space group Cmc21, a = 3.95440(3) Å, b = 15.0899(1) Å, c = 5.65524(5) Å, V = 337.458(5) Å3, R wp = 4.82, R Bragg = 3.61%). The methods of thermal analysis and high-temperature powder X-ray diffraction revealed that, during the heating, bismuth orthoniobate underwent the following sequence of phase transitions: α-BiNbO4 → γ-BiNbO4 → β-BiNbO4 and β-BiNbO4 → γ-BiNbO4 → β-BiNbO4 or, at slow heating, β-BiNbO4 → (α-BiNbO4) → γ-BiNbO4 → β-BiNbO4, where γ-BiNbO4 is the high-temperature phase of bismuth orthoniobate.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High-Temperature Crystal Chemistry of α-, β-, and γ-BiNbO₄ Polymorphs

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…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…”

Section: Introductionunclassified

“…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.…”

unclassified

“…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…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

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

Жук

Rychkova

Nekipelov

et al. 2020

Journal of Siberian Federal University. Chemistry

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The electron state and the nature of the exchange interactions of cobalt atoms in BiNb1-xСoxO4-δ solid solutions of triclinic and orthorhombic modifications were studied using the magnetic susceptibility and NEXAFS-spectroscopy. In order to determine the electronic state of cobalt atoms, the solid solutions and oxides of cobalt CoO, Co3O4 were studied by NEXAFS-spectroscopy. The X-ray spectroscopy and the study of the magnetic susceptibility of the solid solutions revealed the presence of the monomers and exchange-related clusters of cobalt with the Co(II) and Co(III) charge states characterized mostly by the antiferromagnetic type of exchange. The cobalt containing solid solutions allowed us to confirm the reversibility of the α↔β-BiNbO4 phase transformation

show abstract