vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2025-70-1-17-27vestift-875Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYКерамические материалы на основе композиций модифицированных манганита лантана и феррита висмутаCeramic materials based on compositions of modified lanthanum manganite and bismuth ferriteБукаА. В.BukaA. V.

Бука Алексей Валентинович – магистр технических наук, аспирант кафедры технологии стекла и керамики

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Aleksey V. Buka – Master of Engineering Sciences, Postgraduate Student of the Glass and Ceramics Techno-Logic Department

13a, Sverdlov St., 220006, Minsk

lesha_buka@hotmail.comКолонтаеваТ. В.KolontaevaT. V.

Колонтаева Татьяна Владимировна – кандидат технических наук, доцент кафедры «Микро- и нанотехника»  

пр. Независимости, 65, 220013, Минск

Tatyana V. Kolontaeva – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Micro- and Nanotechnics 

65, Nezavisimosti Ave., 220013, Minsk

tatkolontaeva@mail.ruДятловаЕ. М.DyatlovaE. M.

Дятлова Евгения Михайловна – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник кафедры технологии стекла и керамики

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Evgenia M. Dyatlova – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Leading Researcher of the Department of Glass and Ceramics Technology

13a, Sverdlov St., 220006, Minsk

https://orcid.org/0000-0002-4386-3397ТаратынИ. А.TaratynI. A.

Таратын Игорь Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры «Микро- и нанотехника»

пр. Независимости, 65, 220013, Минск

Igor A. Taratyn – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Micro- and Nanotechnics

65, Nezavisimosti Ave., 220013, Minsk

mems@bntu.byhttps://orcid.org/0000-0001-5716-9593ПоповР. Ю.PopovR. Yu.

Попов Ростислав Юрьевич – кандидат технических наук, доцент кафедры технологии стекла и керамики

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Rostislav Yu. Popov – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Glass and Ceramics Technology 

13a, Sverdlov St., 220006, Minsk

rospopov@mail.ruШевченокА. А.ShevchenokА. A.

Шевченок Александр Аркадьевич – кандидат технических наук, доцент кафедры естественнонаучных дисциплин

пр. Независимости, 99, 220012, Минск

Alexander A. Shevchenok – Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Natural Sciences 

99, Nezavisimosti Ave., 220012, Minsk

saa.fiz@bsatu.byБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical UniversityБелорусский государственный аграрный технический университетBelarusian State Agrarian Technical University2025260320257011727Copyright © Бука А.В., Колонтаева Т.В., Дятлова Е.М., Таратын И.А., Попов Р.Ю., Шевченок А.А., 20252025Бука А.В., Колонтаева Т.В., Дятлова Е.М., Таратын И.А., Попов Р.Ю., Шевченок А.А.Buka A.V., Kolontaeva T.V., Dyatlova E.M., Taratyn I.A., Popov R.Y., Shevchenok А.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/875

Исследованы  композиционные  материалы  на  основе  керамики  с  улучшенными  электрофизическими  свойствами  –  модифицированные  манганит  лантана  и  феррит  висмута.  Оптимизирована  технология синтеза манганита лантана и проведена модификация оксидом кальция с целью изменения антиферромагнитной решетки LaMnO3, что обусловило магнитные и структурные превращения. Синтезирован феррит висмута, модифицированный ионами La3+. Композиции составляли из модифицированных керамических фаз. Рентгенофазовый анализ образцов исходных керамических фаз и их композиций проводился на дифрактометре D8 ADVANCE фирмы Bruker (Германия). Чтобы идентифицировать кристаллические фазы использовали международную картотеку Join Committee on Powder Diffraction Standards 2003 и программное обеспечение MATCH фирмы Crystal Impact. Для синтеза применяли керамическую технологию. Спекание проводилось при температуре 950–1050 °С с выдержкой 2 ч при максимальной температуре. Исследованы физико-химические и электрические свойства, структура полученного материала, установлены механизмы поляризации. Синтезированные материалы могут быть использованы для изготовления интегрированных исполнительных элементов приборов и устройств автоматики.

Composite materials based on ceramics with improved electrophysical properties, such as modified lanthanum manganite and bismuth ferrite, are studied. The technology of lanthanum manganite synthesis has been optimized and modified with calcium oxide in order to change the antiferromagnetic lattice of LaMnO3, which caused magnetic and structural transformations. Bismuth ferrite modified with La3+ ions has been synthesized. The compositions were composed of modified ceramic phases. X-ray phase analysis of samples of the initial ceramic phases and their compositions was carried out on a Bruker D8 ADVANCE diffractometer (Germany). To identify the crystalline phases, we used the international Join Committee on Powder Diffusion Standards 2003 file and the MATCH software from Crystal Impact. Ceramic technology was used for synthesis. Sintering was carried out at a temperature of 950–1050 ° C with an exposure time of 2 hours at a maximum temperature. The physicochemical and electrical properties, the structure of the obtained material are investigated, and the mechanisms of polarization are established. The synthesized materials can be used to manufacture integrated actuating elements of devices and automation devices.

манганит лантанаферрит висмутакерамический материалмодификацияполяризацияlanthanum manganitebismuth ferriteceramic materialmodificationpolarizationReferencesСинтез и рентгенографическое исследование новых наноструктурированных медно-цинковых манганитов, содержащих щелочные металлы / Б. К. Касенов, Ш. Б. Касенова, Ж. И. Сагинтаева [и др.] // Eurasian Physical Technical Journal. – 2021. – Vol. 18, № 1 (35). – Р. 29–33. https://doi.org/10.31489/2021No1/29-33Kasenov B. K., Kasenova Sh. B., Sagintaeva Zh. I., Nukhuly A., Turtubaeva M. O., Bekturganov Zh. S., Zeinidenov A. K., Kuanyshbekov E. E., Isabaeva M. A. Synthesis and X-ray examination of new nanostructured copper-zinc manganites containing alkali metals. Eurasian Physical Technical Journal, 2021, vol. 18, no. 1 (35), pp. 29–33 (in Russian). https://doi.org/10.31489/2021No1/29-33Disorder-driven ferromagnetic insulator phase in manganite heterostructures / Zhongyuan Jiang, Haoliang Huang, Jie Zhang [et al.] // Ceramics International. – 2022. – Vol. 48, Iss. 6. – P. 8374–8379. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.12.043Zhongyuan Jiang, Haoliang Huang, Jie Zhang, Mengmeng Yang, Qian Li, Jianlin Wang, Zhengping Fu, [et al.]. Disorder-driven ferromagnetic insulator phase in manganite heterostructures. Ceramics International, 2022, vol. 48, iss. 6, рр. 8374–8379. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.12.043Гермов, А. Ю. Ядерный магнитный резонанс в электронно-допированных кубических манганитах Sr1–xLaxMnO3: дис. … канд. физ.-мат. наук : 01.04.11 / Гермов Александр Юрьевич; Ин-т физики металлов им. М. Н. Михеева УрО РАН. – Екатеринбург, 2018. – 116 л.Hermov A. Yu. Nuclear Magnetic Resonance in Electron-Doped Cubic Manganites Sr1–xLaxMnO3 [dissertation]. Yekaterinburg, 2018. 116 p. (in Russian). Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя фізіка-тэхнічных навук. 2025. Т. 70, № 1. С. 17–27Бадаев, А. С. Физические основы микроэлектроники. Физические свойства твердых тел: учеб. пособие / А. С Бадаев, А. В. Чернышев. – Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ», 2011. – 294 c.Badaev A. S., Chernyshev A. V. Physical Foundations of Microelectronics. Physical Properties of Solids. Voronezh, Voronezh State Technical University, 2011. 294 p. (in Russian).Пчелина, Д. И. Мессбауэровские исследования фазового расслоения манганитов лантана, легированных атомами стронция: дис. … маг. физ.-мат. наук: 03.04.02 / Пчелина Диана Игоревна; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. – М., 2018. – 64 л.Pchelina D. I. Mossbauer Studies of the Phase Separation of Lanthanum Manganites Doped with Strontium Atoms [dissertation]. Moscow, Lomonosov Moscow State University, 2018. 64 р. (in Russian).Методы синтеза LaMnO3: обзор / А. Г. Рудская, М. П. Васенко, С. В. Чаговец [и др.] // Инженерный вестник Дона. – 2013. – Т. 25, вып. 2. – С. 78–91. – URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1724Rudskaya A. G., Vlasenko M. P., Chagovets S. V., Nazarenko A. V., Teslenko P. Yu., Razumnaya A. G., Kofanova N. B., Kupriyanov M. F. Methods of LaMnO3 synthesis: review. Inzhenernyi vestnik Dona = Engineering Journal of Don, 2013, vol. 25, iss. 2, pp. 78–91. Available at: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2013/1724 (in Russian).Effect of Ho substitution on structure and magnetic property of BiFeO3 prepared by sol–gel method / Y. Q. Liu, Y. J. Wang, J. Zhang [et al.] // Materials Science in Semiconductor Processing. – 2015. – Vol. 40. – P. 787–795. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.06.090Liu Y. Q., Wang Y. J., Zhang J., Gao M., Zhang Y. J., Wei M. B., Yang J. H. Effect of Ho substitution on structure and magnetic property of BiFeO3 prepared by sol–gel method. Materials Science in Semiconductor Processing, 2015, vol. 40, рр. 787–795. https://doi.org/10.1016/j.mssp.2015.06.090Глазкова, Я. С. Синтез и зондовая мессбауэровская диагностика перовскитоподобных манганитов АMn7O12 (A = Ca, Sr, Cd, Pb) и АMnO3 (А = Tl, Bi): дис. … канд. хим. наук: 01.04.07 / Глазкова Яна Сергеевна; Моск. гос. ун-т им. М. В. Ломоносова. – М., 2017. – 154 л.Glazkova Ya. S. Synthesis and Probe Mossbauer Diagnostics of Perovskite-Like Manganites АMn7O12 (A = Ca, Sr, Cd, Pb) and АMnO3 (А = Tl, Bi) [dissertation]. Moscow, Lomonosov Moscow State University, 2017. 154 р. (in Russian).Фисенко, Е. Г. Семейство перовскитов и сегнетоэлектричество / Е. Г. Фисенко. – М.: Атомиздат, 1972. – 248 с.Fisenko E. G. The Perovskite Family and Ferroelectricity. Moscow, Atomizdat Publ., 1972. 248 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.