Структурообразование в образцах оксида висмута при воздействии синхротронного излучения

УДК 621.384.634

  • P.O. Shalaev Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia) Email: pshalaev@sfu-kras.ru
  • L.I. Kveglis Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia) Email: kveglis@list.ru
  • V.P. Zhereb Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia) Email: vpzhereb@rambler.ru
  • G.S. Bektasova Sarsen Amanzholov East Kazakhstan University (Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan) Email: bektasovags@mail.ru
  • T.V. Bermeshev Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia) Email: vpzhereb@rambler.ru
  • N.I. Razumov Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS (Novosibirsk, Russia) Email: razumov.kolya@mail.ru
Keywords: bismuth oxide, diffraction studies, polymorphism, synchrotron radiation, shock-wave loading

Abstract

In this work, samples of the δ-Bi2O3 phase are investigated. This phase is known as a solid electrolyte and has a very high ionic conductivity. The investigated structure formation is caused by synchrotron radiation (SR) directed to the surface of a δ-Bi2O3 crystal. SR differs from radiation received from other sources in its wide spectral range (from infrared to hard X-ray) and high intensity. Diffraction patterns obtained during the exposure process are decoded and studied in this work. The study reveals the polymorphism that forms a phase sample of δ-Bi2O3 under the action of SR as an example of a nonequilibrium transition. In complex compounds, the processes of redistribution of elements in the composition of microstructures are not yet understood due to the fact that radiation-enhanced phase formation is possible during irradiation. The texture found in the diffraction pattern can be explained as the result of the shock-wave load coming from the SR.

This process arises from a collection of optical phonons with different wavelengths. Deformations of the crystal lattice are created under a strong electron-phonon interaction. It leads to a displacement of atoms which is recorded during the decoding of the diffraction patterns.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

P.O. Shalaev, Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia)

аспирант кафедры материаловедения и технологии обработки материалов Политехнического института

L.I. Kveglis, Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia)

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры материаловедения и технологии обработки материалов

V.P. Zhereb, Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia)

доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения и термической обработки металлов им. В.С. Биронта Института цветных металлов и материаловедения

G.S. Bektasova, Sarsen Amanzholov East Kazakhstan University (Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan)

кандидат философских наук, заведующая кафедрой физики и технологий

T.V. Bermeshev, Siberian Federal University (Krasnoyarsk, Russia)

старший инженер кафедры материаловедения и термической обработки металлов им. В.С. Биронта Института цветных металлов и материаловедения

N.I. Razumov, Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS (Novosibirsk, Russia)

младший научный сотрудник Лаборатории радиационной химии высокоэнергетических электронов

References

Cornei N., Tancret N., Abraham F., Mentre O. New e-Bi2O3 Metastable Polymorph // Inorganic Chemistry. 2006i. Vol. 45 (13). DOI: https://doi.org/10.1021/ic0605221.

Wu Y., Lu G. The roles of density-tunable surface oxygen vacancy over bouquet-like Bi2O3 in enhancing photocatalytic activity // Physical Chemistry Chemical Physics 2014. Vol. 16. DOI: https://doi.org/10.1039/ C3CP54461C.

Жереб В.П. Метастабильные состояния в оксидных висмутосодержащих системах : монография. М., 2003.

Colin D. Sonnichsen, Dallas P. Strandell, Patrick J. Brosseau and Patanjali Kambhampati. Polaronic quantum confinement in bulk CsPbBr3 perovskite crystals revealed by state-resolved pump/probe spectroscopy // Phys. Rev. 2021. Research. 3. Vol. 3. Iss. DOI: https://doi.org/10.1103/ PhysRevResearch.3.023147.

Гуревич А.Г. Физика твердого тела : учеб. пособие для студентов физ. спец. ун-тов и техн. ун-тов / Физ.-техн. ин-т им. А Ф. Иоффе РАН. СПб., 2004.

Ancharov A.I., Manakov A.Yu., Mezentsev N.A., Tolochko B.P., Sheromov M.A., Tsukanov V. M. New station at the 4th beamline of the VEPP-3 storage ring // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. Volume 470, Issues 1-2,

September 20013. DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-9002(01)01029-4.

International Center of Diffraction Data // 12 Campus Boulevard Newtown Square, PA 19073-3273 USA // www.icdd.com (дата обращения 15.02.2021).

Квеглис Л.И. Физика металлов как основа создания металлических наноматериалов : уч. пособие. Красноярск, 2019.

Панин В.Е., Панин А.В., Перевалова О. Б., Шугуров А.Р. Мезоскопические структурные состояния на наномасштабном уровне в поверхностных слоях титана и его сплава П-6А1-4У, создаваемые ультразвуковой и электронно-пучковой обработкой. // Физическая мезомеханика. 2018. Т. 21. № 5. DOI: 10.24411/1683-805X-2018-15001.

Published
2022-03-18
How to Cite
Shalaev P., Kveglis L., Zhereb V., Bektasova G., Bermeshev T., Razumov N. Структурообразование в образцах оксида висмута при воздействии синхротронного излучения // Izvestiya of Altai State University, 2022, № 1(123). P. 69-72 DOI: 10.14258/izvasu(2022)1-10. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282022%291-10.