Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Твердые растворы общего составаBa1-xLnxFe1-yCoyO3-d (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd) где 0.1 ≤ x ≤ 0.8; 0 ≤ y ≤ 0.9 с шагом Δx=Δy = 0.1, были синтезированы по глицерин-нитратной технологии на воздухе. Рентгенограммы всех однофазных оксидов были проиндексированы в рамках кубической ячейки пространственной группы Pm3m. Но посредством просвечивающей электронной микроскопии было показано, что кристаллохимия указанных оксидных систем, содержащих редкоземельные элементы (Pr, Nd, Sm, Gd), Ba и 3d-переходные металлы (Fe, Co) является сложной и существенно зависит от природы катиона и их соотношения в A (Ln / Ba) и B (Fe / Co) позициях. В Pr-содержащей системе происходит образование перовскита с разупорядоченной структурой, в то время как ферриты самария или неодима-бария демонстрируют образование пятислойной слоистой структуры. В зависимости от соотношения Ln / Ba в Gd-содержащей системе формируются трех- или пятислойно упорядоченные перовскитоподобные структуры. Содержание кислорода в сложных оксидах определяли на воздухе в широком диапазоне температур, а для Sm2Ba3Fe3.5Co1.5O15-d в зависимости от температуры и парциального давления кислорода с помощью высокотемпературной термогравиметрии, йодометрического титрования и кулонометрического титрования. Изменение содержания кислорода с температурой для фаз с пятислойным упорядочением было значительно меньше, чем для неупорядоченных фаз.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Синтез и закалку сложного оксида SmBaFe2O5+w со структурой двойного перовскита проводили в специальной закалочной установке, снабженной герметичной циркуляционной газовой системой и водяным охлаждением. Однофазный образец был получен при отжиге при 1000°С и парциальном давлении кислорода 10 -15 атм в течение 100 часов с промежуточными перетираниями и последующей закалкой со скоростью 500 К/минуту. Для исследования термодинамической устойчивости однофазный сложный оксид SmBaFe2O5+w был отожжен в течение 5 суток при температуре 1000С и разных парциальных давлениях кислорода. Полученные результаты свидетельствуют о том, что процесс окисления по реакции (3+e)SmBaFe2O5+w +(3–3w+e–we)/2 O2 = Sm2-eBa3+eFe5O15-d + (1+2e)SmFeO3 происходит при 1000°C и парциальном давлении кислорода в диапазоне – 8.5 ≤ lg (Po2/атм)≤ -7. При отжиге, метастабильной на воздухе фазы SmBaFe2O5+w, было установлено, что при атмосферном давлении образец остается однофазным до 900°C. Дальнейшее повышение температуры до 1000°C приводит к окислению SmBaFe2O5+w до Sm1.875Ba3.125Fe5O15-d и SmFeO3. Структурный переход из орторомбической к тетрагональной симметрии был зафиксирован при нагревании закаленного образца SmBaFe2O5+w между 200 и 400°С на воздухе. Содержание кислорода и среднюю степень окисления 3d металлов в сложных оксидах Sm1.875Ba3.125Fe5O15-d и Sm2Ba3Fe4CoO15-d изучали в зависимости от парциального давления кислорода (в интервале 10-16 -0.21 атм) в изотермических условиях методом кулонометрического титрования. Из полученных данных установлено, что фазы указанного состава стабильны в температурном интервале 900-1050С до парциального давления кислорода 10-10 атм. На основании данных о термодинамической стабильности слоистых фаз SmBaFe2O5+w и Sm1.875Ba3.125Fe5O15-d предложена предварительная диаграмма «lg (Po2) - состав» вдоль сечения BaFeO3-δ - SmFeO3. Термическое расширение перовскитоподобных оксидов, состав которых может быть описан общей формулой Ba1-xLnxFe1-yCoyO3-d (Ln = Pr, Sm) изучено методом высокотемпературной дилатометрии на воздухе. Из полученных данных рассчитаны значения средних КТР. Установлено, что увеличение концентрации кобальта в Ba1-xLnxFe1-yCoyO3-d приводит к увеличению КТР как упорядоченных так и разупорядоченных фаз. Вклад химического расширения для пятислойных образцов Sm2-eBa3+eFe5-zCozO15-d (e=0; 0.125; z= 1.0-1.5) существенно ниже, чем для разупорядоченных Ba1-xPrxFe1-yCoyO3-d, что хорошо согласуется с данными, полученными ранее, свидетельствующими о меньшем кислородном обмене характерном для слоистых фаз. Общую электропроводность и коэффициент Зеебека спеченных образцов Ba1-xPrxFe1-yCoyO3-d и Sm2Ba3Fe5-zCozO15-d изучали 4х-контактным методом в диапазоне температур 25-1100°C. Положительный знак коэффициента термо-ЭДС для всех исследуемых образцов свидетельствует о преимущественно дырочном типе проводимости, основные носители заряда – электронные дырки, локализованные на атомах 3d-металлах. Зависимости электропроводности имеют экстремальный характер и достигают своего максимального значения вблизи 400-500С. Более резкое уменьшение электропроводности для Ba1-xPrxFe1-yCoyO3-d, чем для Sm2-eBa3+eFe5-zCozO15-d связано с низкой степенью обмена кислородом с ростом температуры, характерной для упорядоченных фаз. Празеодим-замещенные образцы проявляют бОльшие значения электропроводности, по сравнению с самарий-замещенными, что объясняется бОльшими значениями средней степени окисления ионов кобальта и железа в Ba1-xPrxFe1-yCoyO3-d, чем в Sm2-eBa3+eFe5-zCozO15-d.