Экспериментальное и теоретическое исследование примесных центров Ni в Ba$_{0.8}$Sr$_{0.2}$TiO$_{3}$

Изучены локальное окружение и зарядовое состояние примеси никеля в кубическом Ba$_{0.8}$Sr$_{0.2}$TiO$_{3}$ методом XAFS-спектроскопии. По данным XANES среднее зарядовое состояние атомов Ni равно $\sim$2.5+. Анализ спектров EXAFS и их сопоставление с результатами расчетов геометрии дефектов из первых принципов позволили установить, что ионы Ni$^{2+}$ в высокоспиновом состоянии входят в узлы $B$ решетки перовскита, а компенсация разности зарядов Ni$^{2+}$ и Ti$^{4+}$ осуществляется в основном за счет удаленных вакансий кислорода. Кроме того, заметная часть никеля в образце находится в виде второй фазы BaNiO$_{3-\delta}$. Измерения параметра решетки указывают на уменьшение объема элементарной ячейки при легировании, что с учетом результатов компьютерного моделирования может свидетельствовать о присутствии в образцах небольшой концентрации ионов Ni$^{4+}$ в узлах $B$.