Електрична провідність монокристалічного Ag7PS6

Abstract

Резюме. Пошук та дослідження нових матеріалів придатних для використання у новітніх твердотільних батареях є актуальним напрямком сучасної іоніки твердого тіла. Серед потенційних матеріалів варто згадати сполуки сімейства аргіродитів. Особливістю даних фаз є наявність розупорядкованої катіонної підрешітки, що забезпечує значну катіонну провідність у твердому стані. Дана робота представляє результати досліджень електричної провідності монокристалічного зразку нтм-Ag7PS6. Монокристал Ag7PS6 вирощено методом спрямованої кристалізації з розплаву. Ідентифікацію кристалу здійснено методом РФА. Встановлено, що одержаний зразок Ag7PS6 кристалізується у низькотемпературній модифікації у примітивній кубічній комірці. На орієнтованій та спеціально підготовленій кристалічній пластинці нтмAg7PS6 (з використанням золотих контактів) здійснено вимірювання частотної (1×101 –3×105 Гц) та температурної (25–100°C) залежності загальної електричної провідності. Загальна провідність монокристалів Ag7PS6 становить 6.51×10–7 См/см (t = 25°С). За результатами температурних досліджень залежності загальної провідності встановлено термоактиваційний характер провідності.

Abstract. The search and study of new materials suitable for use in the newest solid-state batteries is an important direction of modern solid-state ionics. Among the potential materials, it is worth mentioning compounds of the argyrodite family. The characteristic feature of these phases is the presence of a disordered cationic sublattice, which provides significant cationic conductivity in the solid state. This work presents the results of studies of the electrical conductivity of a single crystalline sample of ltmAg7PS6. The single crystal of Ag7PS6 was grown by the method of directional crystallization from the melt. The crystal was identified by means of XRD method. It was found that the grown Ag7PS6 sample crystallizes in a low-temperature modification in a primitive cubic cell. The frequency (1×101 –3×105 Hz) and temperature (25-100°C) dependence of the total electrical conductivity was measured on an oriented and specially prepared ltm-Ag7PS6 single crystalline plate (using gold contacts). The total conductivity of Ag7PS6 single crystals is 6.51×10–7 S/cm (t = 25°C). According to the results of temperature studies of the dependence of the total conductivity, the thermal activation nature of the conductivity was established.