Протонная проводимость и фазовый состав смешанных солей в системах $M$H$_{2}$PO$_{4}$–CsHSO$_{4}$ ($M$ = Cs, K)

Детально исследованы фазовые превращения, электротранспортные и термические свойства систем K$_{1-x}$Cs$_{x}$(H$_{2}$PO$_{4})_{1-x}$(HSO$_{4})_{x}$ ($x$ = 0.01–0.95) и Cs(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{1-x}$ (HSO$_{4})_{x}$ ($x$ = 0.01–0.3). Показано, что для смешанных соединений Cs(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{1-x}$(HSO$_{4})_{x}$ характерен рост низкотемпературной проводимости на один-пять порядков величины в зависимости от состава, а также исчезновение суперионного фазового перехода при $x\ge$ 0.15. Частичное замещение анионов в CsH$_{2}$PO$_{4}$ ионами HSO$_{4}^{-}$ приводит при $x$ = 0.01–0.1 к образованию твердых растворов Cs(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{1-x}$(HSO$_{4})_{x}$, изоструктурных CsH$_{2}$PO$_{4}$ $(P2_{1}/m)$. Для Cs(H$_{2}$PO$_{4}$)$_{1-x}$(HSO$_{4}$)$_{x}$ при $x$ = 0.15–0.3 при комнатной температуре наблюдается стабилизация высокотемпературной кубической фазы, изоструктурной фазе CsH$_{2}$PO$_{4}$ $(Pm\bar3m)$, существующей в CsH$_{2}$PO$_{4}$ при температуре выше 230$^\circ$С. С помощью рентгенофазового анализа, $^{1}$H ЯМР и импедансной спектроскопии исследована стабильность кубической фазы $Pm\bar3m$ при комнатной температуре. В системе K$_{1-x}$Cs$_{x}$(H$_{2}$PO$_{4})_{1-x}$(HSO$_{4})_{x}$ выделено две области составов: $x$ = 0.05–0.5 и $x$ = 0.6–0.95, в которых протонная проводимость и термические свойства определяются образованием отличающейся по стехиометрии от исходных солей фазы CsH$_{5}$(PO$_{4}$)$_{2}$ и K-содержащей фазы, изоструктурной суперионной соли Cs$_{3}$(HSO$_{4}$)$_{2}$(H$_{2}$PO$_{4}$) соответственно.