Вплив заміщення європію диспрозієм на будову шаруватої структури скандатів SrEu2–xDyxSc2O7
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2025.01.058Ключові слова:
сполуки типу An+1BnO3n+1, шарувата перовськітоподібна структура, рентгенівська порошкова дифрактометрія, ізоморфізмАнотація
Встановлено розміри області фаз з шаруватою перовськітоподібною структурою в системі SrEu2−xDyxSc2O7, 0 ≥ х ≥ 0,5, і визначено кристалічну структуру фаз SrEu2−xDyxSc2O7 з х = 0,25 та 0,5 за програмою, що базується на алгоритмах Рітвельда для багатофазних зразків. Встановлено, що зразки SrEu2−xDyxSc2O7 з х = 0,25 та 0,5 містять дві модифікації з шаруватою перовськітоподібною структурою: модифікацію з ромбічною сингонією (пр. гр. Fmmm) та модифікацію з тетрагональною сингонією (пр. гр. I4/mmm). Основою шаруватої структури обох модифікацій SrEu2−xDyxSc2O7 є двовимірні перовськітоподібні блоки завтовшки в два шари сполучених вершинами деформованих октаедрів ScO6. Між блоками розташований шар поліедрів (Eu,Dy)О9, а з’єднання блоків між собою відбувається за допомогою зв’язків —O—(Eu,Dy)—O—. Встановлено що збільшення вмісту атомів диспрозію в SrEu2−xDyxSc2O7 призводить до зростання ступеня деформації міжблокових поліедрів LnO9 і скорочення міжблокової відстані Ln—О2. Така трансформація будови дестабілізує міжблоковий простір і є одним з головних чинників руйнування шаруватої перовськітоподібної структури фаз SrEu2−xDyxSc2O7 при х > 0,5 та зумовлює неможливість існування скандату SrDy2Sc2O7.
Завантаження
Посилання
Schaak, R. E. & Mallouk, T. E. (2002). Perovskites by design: a toolbox of solid-state reactions. Chem. Mater., 14, No. 4, pp. 1455-1471. https://doi.org/10.1021/cm010689m
Lichtenberg, F., Herrnberge, A. & Wiedenmann, K. (2008). Synthesis, structural, magnetic and transport proper- ties of layered perovskite-related titanates, niobates and tantalates of the type AnBnO3n+2, A'Ak−1BkO3k+1 and AmBm−1O3m. Progr. Solid State Chem., 36, No. 4, pp. 253-387. https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2008.10.001
Ding, P., Li, W., Li, W., Zhao, H., Wu, C., Zhao, L., Dong, B. & Wang, S. (2021). Review on Ruddlesden—Popper
perovskites as cathode for solid oxide fuel cells. J. Phys. Mater., 4, No. 2, 022002. https://doi.org/10.1088/2515- 7639/abe392
Xiao, H., Liu, P., Wang, W., Ran, R., Zhou, W. & Shao, Z. (2020). Ruddlesden—Popper perovskite oxides for photocatalysis-based water splitting and wastewater treatment. Energy Fuels, 34, No. 8, pp. 9208-9221. https:// doi.org/10.1021/acs.energyfuels.0c02301
He, X., Ma, W., Hong, J., Ba, R. & Li, J. (2022). Microwave dielectric properties of Sr3Ti2O7 ceramics with composite element doping of Nd and Al. Mater. Chem. Phys., 282, 125961. https://doi.org/10.1016/j. matchemphys.2022.125961
Kamimura, S., Yamada, H. & Xu, C.-N. (2012). Strong reddish-orange light emission from stress-activated
+
Srn+1SnnO3n+1:Sm
(n = 1, 2, ∞) with perovskite-related structures. Appl. Phys. Lett., 101, No. 9, 091113.
https://doi.org/10.1063/1.4749807
Kim, I.-S., Kawaji, H., Itoh, M. & Nakamura, T. (1992). Structural and dielectric studies on the new series of layered compounds, strontium lanthanum scandium oxides. Mater. Res. Bull., 27, No. 10, pp. 1193-1203. https://doi.org/10.1016/0025-5408(92)90227-Q
Kim, I.-S., Nakamura, T. & Itoh, M. (1993). Humidity sensing effects of the layered oxides SrO·(LaScO3)n (n = 1, 2, ∞). J. Ceram. Soc. Jap., 101, No. 1175, pp. 800-803. https://doi.org/10.2109/jcersj.101.800
Titov, Y. A., Belyavina, N. N., Markiv, V. Ya., Slobodyanik, M. S., Krayevska, Ya. A. & Chumak, V. V. (2009). Synthesis and determination of the crystal structure of layer scandates SrLn2Sc2O7. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 3, pp. 155-161 (in Ukrainian).
Titov, Y. O., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Chumak, V. V. & Nakonechna, O. I. (2019). Synthesis and crystal structure of isovalently substituted slab SrLa2−xDyxSc2O7 scandates.. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, No. 6, pp. 228-235 (in Ukrainian). https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-127-6-228-235
Titov, Y., Belyavina, N., Slobodyanik, M., Nakonechna, O. & Strutynska, N. (2021). Effect of strontium atoms substitution on the features of two-slab structure of Sr1−xCaxLa2Sc2O7 scandates. French-Ukrainian Journal of Chemistry, 9, No. 1, pp. 44-50. https://doi.org/10.17721/fujcV9I1P44-50
Dashevskyi, M., Boshko, O., Nakonechna, O. & Belyavina, N. (2017). Phase transformations in equiatomic Y—Cu powder mixture at mechanical milling. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 4, pp. 541-552. https:// doi.org/10.15407/mfint.39.04.0541
Elcombe, M. M., Kisi, E.H., Hawkins, K.D., White, T.J., Goodman, P. & Matheson, S. (1991). Structure determinations for Ca3Ti2O7, Ca4Ti3O10, Ca3.6Sr0.4Ti3O10 and a refinement of Sr3Ti2O7. Acta Cryst., B47, No. 3, pp. 305-314. https://doi.org/10.1107/S0108768190013416
Shannon, R. D. (1976). Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and halcogenides. Acta Cryst., A32, pp. 751-767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Chumak, V. V., Timosсhenko, M. V. & Sliva, T. Yu. (2020). Effect of isovalent substitution of lanthanum atoms on the slab structure of ВаLa1−xNdxInO4 indates. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 5, pp. 86-94 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.05.086
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
