name: Электроперенос в вольфраматах РЗЭ (лантана, самария, европия и гадолиния) и композитах на их основе
keyword_list: вольфраматы редкоземельных элементов
abstract: Высокотемпературные кислородно-ионные проводники представляют большой интерес благодаря их выдающимся электрическим свойствам, которые могут использоваться в основном для различных электрохимических применений, включая высокотемпературные топливные элементы, ионопроводящие мембраны, газовые датчики и т. д. [1–2]. Метод гомогенного допирования с помощью гетеровалентных добавок, широко используемый для улучшения ионной проводимости, имеет определенные ограничения. Во многих случаях существует низкий предел растворимости допанта в решетке оксидной матрицы. С другой стороны, при высокой концентрации допанта электропроводность твердого электролита может уменьшаться из-за ассоциации дефектов. Другая серьезная проблема традиционных кислородно-ионных твердых электролитов – это высокое сопротивление границ их зерен, которое становится низким только в плотной керамике, полученной после длительного высокотемпературного отжига. Добавление гетерогенных примесей в твердые O2- - электролиты (например, в стабилизированный диоксид циркония) приводит к уменьшению проводимости [3].  Этот эффект вызван стабилизацией границ зерен и интерфейсов, которые выступают в качестве барьеров для быстрого ионного переноса, происходящих в объеме зерна. Аналогичное явление характерно для композиционных материалов на основе суперионных соединений [4–6].
  В отличие от суперионных проводников, проводимость плохо проводящих материалов можно сильно увеличить при гетерогенном допировании, то есть добавлении высокодисперсных инертных частиц, таких как Al2O3, SiO2, и т. д. Причиной повышения проводимости образующихся композитных материалов является участие в электропереносе границ зерен и интерфейсов, которые, в отличие от суперионных систем, действуют как каналы проводимости. На сегодняшний день было получено и исследовано огромное количество композитных материалов: обзоры Майера [5], Агравала и Гупты [7], Уварова [8], Ярославцева [9] и др. содержат сотни ссылок на литературу, касающуюся получения и транспортных свойств композитных твердых электролитов различного типа. Однако эффект увеличения ионной проводимости хорошо изучен лишь для систем с катионной проводимостью. Композитные твердые электролиты с проводимостью по ионам кислорода впервые были обнаружены Нейманом с сотр. [10-17]. Резкое увеличение кислородно-ионной проводимости наблюдалось при добавлении оксида вольфрама к вольфраматам щелочноземельных металлов со структурой шеелита. Полученный эффект объяснялся распространением WO3 по границам зерен вольфрамата с образованием поверхностной высокопроводящей кислород-ионной фазы.
  Вольфраматы Ln2(WO4)3 (Ln = La, Sm, Eu, Gd) со структурой «дефектного шеелита» характеризуются низкими потенциальными барьерами для внутримолекулярных перегруппировок тетраэдров WO4. В литературе отсутствуют сведения о характере их проводимости. Поскольку структура и основные физические свойства Me2(WO4)3 подобны таковым для вольфраматов щелочноземельных металлов, можно ожидать, что вольфраматы РЗЭ также окажутся кислородно-ионными проводниками, транспортные свойства которых можно улучшить с помощью гетерогенного допирования.  
  Можно предположить, что по аналогии с системами MeWO4 – WO3 (Me = Ca, Sr, Ba) эффект увеличения проводимости будет наблюдаться также в системе Sm2(WO4)3 – WO3.
chairman_dissertation_council.name: Владимир
chairman_dissertation_council.surname: Черепанов
chairman_dissertation_council.patronymic: Александрович
chairman_dissertation_council.position: главный научный сотрудник, заведующий кафедрой физической и неорганической химии
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: E-6451-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7005114301
chairman_dissertation_council.url: https://orcid.org/0000-0002-3946-0130
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Германенко
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: проректор по науке
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.15.19
rubrics.name: Химия твердого тела
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 02.00.04
supervisors.fio: Гусева А.Ф.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Медведев Д.А.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Электрохимия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Красненко Т.И.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Улихин А.С.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Химия твердого тела
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина", Уральский федеральный университет, УрФУ
protection_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
protection_organization.ogrn: 1026604939855
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина", Уральский федеральный университет, УрФУ
author_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
author_organization.ogrn: 1026604939855
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения