Закономерные связи между составом, структурой и физическими свойствами кристаллов-суперпротоников
Ирина Павловна Макарова, (ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН)
Знания о закономерных связях между составом, атомным строением, реальной структурой и физическими свойствами кристаллических материалов являются необходимым условием для создания научных основ для модификации известных или получения новых функциональных соединений, решения фундаментальных проблем физического материаловедения, разработки новых технологий. Внимание к кристаллам MmHn(AO4)(m+n)/2 ⋅ yH2O (М = K, Rb, Cs, NH4, AO4 = SO4, SeO4, HPO4, HAsO4), первоначально обусловленное наличием сегнетоэлектрических и сегнетоэластических фазовых переходов, затем было активизировано регистрируемой при температурах до 500 К протонной проводимостью порядка 10-3 – 10-1 Ом-1см-1. К настоящему времени семейство кристаллов-суперпротоников объединяет соединения MHAO4, M3H(AO4)2, M4H2(AO4)3, M5H3(AO4)4∙yH2O, M9H7(AO4)8∙H2O, а также твердые растворы и композиты на их основе. Проводимость суперпротоников обусловлена их структурными особенностями – формированием при фазовых переходах динамически разупорядоченной системы водородных связей, обеспечивающей дополнительные позиции и возможность перемещения протонов [1,2], что делает эти материалы уникальными в классе протонных проводников.