Фазовые переходы, диффузия ионов Na и суперионная проводимость в соединениях Na2B12H12 и Na2B10H10
А.В. Скрипов, А.В. Солонинин, О.А. Бабанова, Р.В. Скорюнов
В соединениях Na2B12H12 и Na2B10H10 обнаружены фазовые переходы порядок-беспорядок, которые сопровождаются резким ускорением реориентационного движения анионов ([B12H12]2−, [B10H10]2−) и трансляционной диффузии катионов Na+. В высокотемпературных фазах обоих соединений наблюдается исключительно высокая ионная проводимость. Полученные результаты важны для выяснения механизмов атомного движения в перспективных ионных проводниках.
Температурные зависимости скорости спин-решеточной релаксации 1Н и 23Na для Na2B12H12. Скачкообразные изменения скоростей релаксации вблизи 520 K связаны с фазовым переходом. Сплошными кривыми показаны результаты аппроксимации данных по скорости спин-решеточной релаксации 1Н в низкотемпературной фазе.
(Лаборатория кинетических явлений; авторы: А.В. Скрипов, д.ф.м.н., А.В. Солонинин, к.ф.м.н., О.А. Бабанова, к.ф.м.н., Р.В. Скорюнов. Работа выполнена при финансовой поддержке по гранту РФФИ № 12-03-00078).
Публикации по представляемой работе:
- A.V. Skripov, O.A. Babanova, A.V. Soloninin, V. Stavila, N. Verdal, T.J. Udovic, J.J. Rush. Nuclear magnetic resonance study of atomic motion in A2B12H12 (A = Na, K, Rb, Cs): anion reorientations and Na+ mobility. J. Phys. Chem. C, 117, 25961-25968 (2013).
- N. Verdal, J.-H. Her, V. Stavila, A.V. Soloninin, O.A. Babanova, A.V. Skripov, T.J. Udovic, J.J. Rush. Complex high-temperature phase transitions in Li2B12H12 and Na2B12H12. J. Solid State Chem., 212, 81-91 (2014).
- T.J. Udovic, M. Matsuo, A. Unemoto, N. Verdal, V. Stavila, A.V. Skripov, J.J. Rush, H. Takamura, S. Orimo. Sodium superionic conduction in Na2B12H12. Chem. Comm., 50, 3750-3752 (2014).
- T.J. Udovic, M. Matsuo, W.S. Tang, H. Wu, V. Stavila, A.V. Soloninin, R.V. Skoryunov, O.A. Babanova, A.V. Skripov, J.J. Rush, A. Unemoto, H. Takamura, S. Orimo. Exceptional superionic conductivity in disordered sodium decahydro-closo-decaborate. Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.201403157.