Эффекты легирования титаната свинца щелочно-земельными элементами

Изучена система твердых растворов (Pb$_{1-\alpha_1-\alpha_2}$Sr$_{\alpha_1}$Ba$_{\alpha_2})$TiO$_{3}$ 0.02 $\le\alpha_{1}\le$ 0.36, 0.0073 $\le\alpha_{2}\le$ 0.1339, в которой соотношение Sr и Ba подбиралось таким образом, чтобы исключить влияние размерного фактора на структуру титаната свинца. Исследование проводили методами порошковой рентгеновской дифракции (XRD), рентгеновской спектроскопии поглощения (EXAFS), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) и сканирующей электронной микроскопии (SEM). Установлено, что исключение из твердого раствора 2.5 at.% Pb$^{2+}$, предположительно занимающих кислородные октаэдры, приводит к частичному снятию напряжения кристаллической решетки, выражающемуся в уменьшении параметра $c$, $c/a$ и объема ячейки при неизменном параметре $a$. Показано, что при всех режимах изготовления PbTiO$_{3}$ содержит до 5 at.% ионов Pb$^{4+}$. Атомы Sr и Ba замещают Pb в титанате свинца в узком концентрационном интервале 0 $<(\alpha_{1}+\alpha_{2})\le$ 0.0273, при бóльших концентрациях Sr и Ba образуются твердые растворы SrPb$_{x}$Ti$_{1-x}$O$_{3}$ $\to$ Sr$_{1-y}$Ba$_{y}$Pb$_{x}$Ti$_{1-x}$O$_{3}$.