Preview

Fine Chemical Technologies

Advanced search

Diffraction methods for determination of composition and structural parameters of langasite family compounds

Full Text:

Abstract

This paper reports results producing anode-supported YSZ electrolyte thin films by magnetron sputtering method for solid oxide fuel cell applications. Pulsed electron-beam treatment was used for preprocessing porous anode substrates for the purpose reducing their surface porosity. Microstructures of the anode substrates before and after electron-beam modification as well as samples with YSZ electrolyte films have been investigated. Current - voltage and powered characteristics of experimental fuel cell was measured.

About the Authors

Е. А. Tyunina
M.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571
Russian Federation


I. А. Kaurova
M.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571
Russian Federation


G. М. Kuz’micheva
M.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571
Russian Federation


V. B. Rybakov
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Russian Federation


A. Cousson
Gif-sur-Yvette Cedex
France
Laboratoire Leon Brillouin


O. Zaharko
ETZ Zurich & Paul Scherrer Institute
Switzerland
Laboratory for Neutron Scattering


References

1. Модифицированные редкоземельные галлаты со структурой Ca3Ga2Ge4O14 / Б. В. Милль [и др.] // Докл. АН СССР. - 1982. - Т. 264, № 6. - С. 1385-1389.

2. Crystal Growth and Structural Characterization of New piezoelectric Material La3Ta0.5Ga5.5O14 / H. Takeda [et al.] // Jpn. J. Appl. Phys. - 1997. - Vol. 36. - P. L919-L921.

3. Кристаллическая структура и стимулированное излучение La3Nb0.5Ga5.5O14 - Nd3+ / А. А. Каминский [и др.] // Неогран. материалы. - 1984. - Т. 20. - С. 2058-2061.

4. Уточнение структуры La3Ga5SiO14, Pb3Ga2Ge4O14 и кристаллохимические закономерности строения и свойств соединений семейства лангасита / Е. Л. Белоконева [и др.] // Журн. неорган. химии. - 2000. - Т. 45, № 11. - С. 1786-1796.

5. Syntesis, growth and some properties of single crystals with the Ca3Ga2Ge4O14 structure / B. V. Mill [et al.] // Proc. IEEE International Frequency Control Symposium. - Besancon, 1999. - P. 829-834.

6. Mill, B. V. Langasite-type materials: from discovery to present state / B. V Mill., Yu. V. Pisarevsky // Proc. IEEE/EIA International Frequency Control Symposium and Exhibition - Kansas City, 2000. - P. 133-144.

7. Growth of New Langasite Single Crystals for Piezoelectric Applications / T. Fukuda [et al.] // Proc. IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics. - NJ., 1998. - P. 315-319.

8. Czochralski growth and characterization of piezoelectric single crystals with langasite structure: La3Ga5SiO14 (LGS), La3Ga5.5Nb0.5O14 (LGN) and La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT). Part I / J. Bohm [et al.] // J. Cryst. Growth. - 1999. - Vol. 204. - P. 128-136.

9. Czochralski drowth and characterization of piezoelectric single crystals with langasite structure: La3Ga5SiO14 (LGS), La3Ga5.5Nb0.5O14 (LGN) and La3Ga5.5Ta0.5O14 (LGT). II. Piezoelectric and elastic properties / J. Bohm [et al.] // J. Cryst. Growth. - 2000. - Vol. 216. - P. 293-298.

10. Schreuer, J. Elastic and Piezoelectric Properties La3Ga5SiO14 and La3Ga5.5Ta0.5O14: An Application of Resonant ultrasound Spectroscopy / J. Schreuer // IEEE Transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. - 2002. -Vol. 49, № 11. - P. 1474-1479.

11. Schreuer, J. Temperature dependence of elastic, piezoelectric and dielectric properties La3Ga5SiO14 and La3Ga5.5Ta0.5O14: An application of resonant ultrasound spectroscopy / J. Schreuer, J. Rupp, C. Thybaut // IEEE ultrasonics symposium. - 2002. - Р. 373-376.

12. New method for preparation of polycrystalline langasite for gas sensor: structural studies / K. Ouzaouit [et al.] // Smart Materiails for Energy, Communications and Security. - 2008. - P. 191-203.

13. Абсолютная структура кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 / Б. А. Максимов [и др.] // Кристаллография. - 2005. - Т. 50, № 5. - С. 813-819.

14. Структурные особенности лангасита La3Ga5SiO14 / Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, Е. Н. Доморощина, А. Б Дубовский. // Неорган. материалы. - 2002. - Т. 38, № 10. - С. 1234-1241.

15. Связь между условиями выращивания, строением и оптическими свойствами кристаллов лангасита - La3Ga5SiO14 / Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, С. Ю. Степанов. // Перспективные материалы. - 2004. - № 4. - С. 17-30.

16. Влияние состава на упругие свойства лангасита / А. Б. Дубовский, Е. А. Тюнина, Е. Н. Доморощина, Г. М. Кузьмичева, В. Б. Рыбаков // Неорган. материалы. - 2008. - Т. 44, № 5. - С. 601-607.

17. Нейтронографическое и рентгенографическое изучение кристаллов лангасита / Г. М. Кузьмичева, О. Захарко, Е. А. Тюнина, В. Б. Рыбаков, Е. Н. Доморощина, А. Б. Дубовский // Кристаллография. - 2008. - Т. 53, № 6. - С. 989-994.

18. Тюнина, Е. А. Лангасит и лангатат: состав, строение, свойства : автореф. дис. канд. хим. наук : 02.00.21 / Тюнина Елена Александровна. - М., 2008. - 24 с.

19. Уточнение структуры кристаллов Sr3TaGa3Si2O14 и La3Ta0.5Ga5.5O14 семейства лангасита / В. В. Юнин [и др.] // Вестник Нижегородского государственного университета им Н.И. лобачевского. - 2004. - № 1. - С. 75-80.

20. Chai, B. H. A new class of ordered langasite structure compounds / B. H. T. Chai, A. N. P Bustamante, M. C. Chou // Proc. IEEE/EIA International Frequency Control Symposium and Exhibition. - Kansas City, 2000. - Р. 163-168.

21. Рентгенографическое изучение монокристаллов La3Ga5.5Ta0.5O14 и La3Ga5.5Nb0.5O14 со структурой лангасита / Г. М. Кузьмичева, Е. А. Тюнина, Е. Н. Доморощина, В. Б. Рыбаков, А. Б. Дубовский // Неорган. материалы. - 2005. - Т. 41, № 4. - С. 485-492.

22. Точечные дефекты в кристаллах лангатата / Г. М. Кузьмичева, О. Захарко, Е. А. Тюнина, В. Б. Рыбаков, И. А. Каурова, Е. Н Доморощина, А. Б. Дубовский // Кристаллография. - 2009. - Т. 54, № 2. - С. 303 - 306.

23. Кристаллическая структура и оптическая активность монокристаллов La3Nb0.5Ga5.5O14 и Sr3Ga2Ge4O14 семейства лангасита / В. Н. Молчанов [и др.] // Письма в ЖЭТФ. - 2001. - Т. 74, вып. 4. - С. 244-247.

24. Кристаллическая структура La3Nb0.5Ga5.5O14 при 20 К / Т. С. Черная [и др.] // Кристаллография. - 2006. - Т. 51, № 1. - С. 30-35.

25. Growth and Characterization of La3Nb0.5Ga5.5O14 single crystals / H. Takeda [et al.] // J. Cryst. Growth. - 1996. - Vol. 169. - P. 503-508.

26. A family of langasite: growth and structure / G. M. Kuz'micheva, E. N. Domoroshina, V. B. Rybakov, A. B. Dubovsky, E. A. Tyunina // J. Cryst. Growth. - 2005. - Vol. 275. - P. e715-e719.

27. Czochralski growth of RE3Ga5SiO14 (RE = La, Pr, Nd) single crystals for the analysis of the influence of rare earth substitution on piezoelectricity / J. Sato [et al.] // J. Cryst. Growth. - 1998. - Vol. 191. - P. 746-753.

28. Пущаровский, Д. Ю. Рентгенография минералов / Д. Ю. Пущаровский. - М. : ЗАО «Геоинформмарк», 2000. - 295 с.

29. Pecharsky, V. Fundamentals of Powder Diffraction and Structural Characterization of Materials / V. Pecharsky, P Zavalij. - N. Y. : Springer, 2005. - 713 c.

30. Изучение микромасштабных неоднородностей параметров кристаллической решетки лангатата методом трехволновой компланарной рентгеновской дифрактометрии / П.А. Просеков [и др.] // XIII Нац. конф. по росту кристаллов : тез. докл., М., Россия, 17 - 21 ноября 2008. - М., 2008. - С. 98.

31. Журов, В. В. Программа PROFIT уточнения кристаллической структуры по порошковым данным / В. В. Журов, С. А Иванов // Кристаллография. - 1997. - Т. 42. № 2. - С.239-243.

32. Филонова, Е. А. Элементы структурного анализа. Метод FULLPROF как один из методов обработки дифракционных данных. Методические указания для студентов химического факультета / Е. А. Филонова, А. Н. Пирогов. - Екатеринбург : Ур ГУ, 2005. - 35 с.

33. Филонова, Е. А. Элементы структурного анализа. Часть 2. Рекомендации к использованию метода Ритвельда для обработки дифракционных данных. Методические указания для студентов химического факультета / Е. А. Филонова. - Екатеринбург : Ур ГУ, 2006. - 32 с.

34. Boultif, A. Powder pattern indexing with the dichotomy method / A. Boultif, D. Louer // J. of Appl. Cryst. - 2004. - Vol. 37. - P. 724-731

35. User's guide to Program DBWS-9411 «Rietveld analysis of X-Ray and neutron powder diffraction patterns» / R. A. Young, A. Sakthivel, T. S. Moss, C. O. Paiva-Santos. - 30 March 1995.

36. Enraf-Nonius. CAD-4 Software. Version 5.0 / Enraf-Nonius. - Delft., The Netherlands. - 1989.

37. Farrugia, L. J. WinGX-96. X-Ray Crystallographic Programs for Windows. Version 1.5a / L. J. Farrugia. - University of Glasgow, UK. - 1996.

38. North, A. C. T. Mathews F.S. A semi-empirical method of absorption correction / A. C. T. North, D. C. Phillips // Acta Cryst. - 1968. - Vol. A 24, № 3. - P. 351-359.

39. Sheldrick, G. M. SHELXL-97. Program for the Refinement of Crystal Structures / G. M. Sheldrick. - University of Gottingen, Germany. - 1997.

40. Petricek, V. The crystallographic computing system JANA2000 / V. Petricek, M. Dusek, L. Palatinus. - Institute of Physics, Praha, Czech Republic. - 2000.

41. Brown, I. D. Bond-valence parameters obtained from a systematic analysis of the inorganic crystal structure database / I. D. Brown, D. Altermatt // Acta Cryst. - 1985. - Vol. B 41. - P. 244-247.

42. Brese, N. E. Bond - valence parameters for solids / N. E. Brese, M. O'Keeffe // Acta Cryst. - 1991. - Vol. B 47. - P. 192-197.

43. Brown, I. D. The bond-valence method: an empirical approach to chemical structure and bonding / Brown I.D. // Structure and Bonding in Crystals. - 1981. - Vol. 2. - P. 1-30.

44. Пятенко, Ю. А. О едином подходе к анализу локального баланса валентностей в неорганических структурах / Ю. А. Пятенко // Кристаллография. - 1972. -Т. 17, вып. 4. - С. 773-779.


For citation:


Tyunina Е.А., Kaurova I.А., Kuz’micheva G.М., Rybakov V.B., Cousson A., Zaharko O. Diffraction methods for determination of composition and structural parameters of langasite family compounds. Fine Chemical Technologies. 2010;5(1):57-68. (In Russ.)

Views: 73


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)