Особенности синтеза InGaMgO4 из нитрат-органических прекурсоров и исследование его физических свойств
- Авторы: Смирнова М.Н.1, Кондратьева О.Н.1, Никифорова Г.Е.1, Япрынцев А.Д.1, Аверин А.А.2, Хорошилов А.В.1
-
Учреждения:
- Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
- Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
- Выпуск: Том 69, № 8 (2024)
- Страницы: 1095-1103
- Раздел: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
- URL: https://rjraap.com/0044-457X/article/view/666349
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X24080012
- EDN: https://elibrary.ru/XKZION
- ID: 666349
Цитировать
Аннотация
Продемонстрирована возможность синтеза оксида InGaMgO4 путем двухстадийной термообработки глицин-, крахмал- и ПВС-нитратного прекурсоров. Продукты, полученные в результате нагревания прекурсоров при невысоких температурах (~90°С), изучены методом порошковой рентгеновской дифракции. Установлено, что порошок, образующийся из глицин-нитратного прекурсора, содержит нанокристаллический In2O3, а высушивание полимер-нитратных композиций приводит к получению термически устойчивого рентгеноаморфного продукта. Его отжиг при температурах выше 800°С позволяет синтезировать однофазный порошок InGaMgO4. Высокотемпературная обработка порошка, образовавшегося из глицин-нитратного прекурсора, также приводит к получению InGaMgO4, но не позволяет избавиться от примеси In2O3. Методом растровой электронной микроскопии установлено, что однофазные порошки InGaMgO4, синтезированные из полимер-нитратных прекурсоров, обладают похожим строением зерен, однако отличаются по гранулометрическому составу. По-видимому, это различие связано с особенностями строения макромолекул крахмала и ПВС, используемых в составе прекурсора. Синтезированный оксид InGaMgO4 исследован с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, спектроскопии комбинационного рассеяния света и диффузного отражения. Методом Тауца определено значение его энергии ширины запрещенной зоны.
Полный текст

Об авторах
М. Н. Смирнова
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
О. Н. Кондратьева
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
Г. Е. Никифорова
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
А. Д. Япрынцев
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
А. А. Аверин
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
А. В. Хорошилов
Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Email: smirnova_macha1989@mail.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Orita M., Takeuchi M., Sakai H. et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1995. V.34. № 11B. P. 1550. http://doi.org/10.7567/JJAP.34.L1550
- Moriga T., Sakamoto T., Sato Y. et al. // J. Solid State Chem. 1999. V. 142. № 1. P. 206. https://doi.org/10.1006/jssc.1998.8036
- Murat A., Medvedeva J.E. // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. № 15. P. 155101. http://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.155101
- Grajczyk R., Subramanian M.A. // Prog. Solid State Chem. 2015. V. 43. № 1–2. P. 37. http://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2014.09.001 Kimizuka N., Mohri T. // J. Solid State Chem. 1985. V. 60. № 3. P. 382. https://doi.org/10.1016/0022-4596(85)90290-7
- Kimizuka N., Yamazaki S. Physics and Technology of Crystalline Oxide Semiconductor CAAC-IGZO. Fundamentals. John Wiley & Sons Ltd, 2017.
- Tanaka Y., Wada K., Kobayashi Y. et al. // CrystEngComm. 2019. V. 21. № 19. P. 2985. https://doi.org/10.1039/C9CE00007K
- Lo C., Hsieh T. // Ceram. Int. 2012. V. 38. № 5. P. 3977. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.01.052
- Troughton J., Atkinson D. // J. Mater. Chem. C. 2019. V. 7. № 19. P. 12388. https://doi.org/10.1039/C9TC03933C
- Blasse G., Dirksen G.J., Kimizuka N. et al. // Mater. Res. Bull. 1986. V. 21. № 9. P. 1057. https://doi.org/10.1016/0025-5408(86)90221-7
- Meng X., Wang Z., Qiu K. et al. // Cryst. Growth Des. 2018. V. 18. № 8. P. 4691. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b00672
- Patil K.C., Hedge M.S., Rattan T., Aruna S.T. Chemistry of Nanocrystalline Oxide Materials: Combustion Synthesis, Properties and Applications. Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, 2008.
- Rogachev A.S., Mukasyan A.S. // Combust. Explos. Shock Waves. 2010. V. 46. P. 243. https://doi.org/10.1007/s10573-010-0036-2
- Alves A.K., Bergmann C.P., Berutti F.A. Novel Synthesis and Characterization of Nanostructured Materials. Heidelberg: Springer Berlin, 2013.
- Carlos E., Martins R. et al. // Chem. Eur. J. 2020. V. 26. № 42. P. 9099. https://doi.org/10.1002/chem.202000678
- Chick L.A., Pederson L.R., Maupin G.D. et al. // Mater. Lett. 1990. V. 10. № 1–2. P. 6. https://doi.org/10.1016/0167-577X(90)90003-5
- Khaliullin Sh.M., Zhuravlev V.D., Bamburov V.G. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2020. V. 93. P. 251. https://doi.org/10.1007/s10971-019-05189-8
- Novitskaya E., Kelly J.P., Bhaduri S. et al. // Int. Mater. Rev. 2021. V. 66. № 3. P. 188. https://doi.org/10.1080/09506608.2020.1765603
- Mastalska-Poplawska J., Sikora M., Izak P. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2020. V. 96. P. 511. https://doi.org/10.1007/s10971-020-05404-x
- Jiu J., Ge Y., Li X. et al. // Mater. Lett. 2002. V. 54. № 54. P. 260. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(01)00573-0
- Klein L., Aparicio M., Jitianu A. Handbook of Sol-Gel Science and Technology. Springer Cham, 2018.
- Kondrat’eva O.N., Smirnova M.N., Nikiforova G.E. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2021. V. 41. № 13. P. 6559. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.05.063
- Kondrat’eva O.N., Smirnova M.N., Nikiforova G.E. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. № 1. P. 179. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.08.326
- Смирнова М.Н., Кондратьева О.Н., Никифорова Г.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 5. С. 581. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602383
- Golam A.T.M., Eakman J.M., Yarbro S.L. // Ind. Eng. Chem. Res. 1995. V. 34. P. 4577. https://doi.org/10.1021/ie00039a053 https://www. .chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl?show= welcom.html
- Kelly J.T., Wexler A.S. // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. № D11201. https://doi.org/10.1029/2004JD005583
- Dorofeeva O.V., Ryzhova O.N. // J. Chem. Thermodyn. 2009. V. 41. № 4. P. 433. https://doi.org/10.1016/j.jct.2008.12.001
- Varma A., Mukasyan A.S., Rogachev A.S. et al. // Chem. Rev. 2016. V. 116. № 23. P. 14493. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.6b00279
- Zhang C., Pei Y., Zhao L. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2014. V. 34. № 1. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.08.001
- Wu M., Hsiao K., Lu H. // Mater. Chem. Phys. 2015. V. 162. P. 386. http://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2015.06.003
- Makula P., Pacia M., Macyk W. // J. Phys. Chem. Lett. 2018. V. 9. № 23. P. 6814. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02892
Дополнительные файлы
