Вплив заміщення атомів лантану на будову шаруватої структури індатів ВаLa1- xNdxInO4
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.05.086Ключові слова:
зоморфізм, рентгенівська порошкова дифрактометрія, сполуки An 1BnO3n 1 типу, шарувата перовськітоподібна структураАнотація
Mетодами рентгенівської порошкової дифрактометрії визначені границі ізовалентного заміщення атомів ланта ну на атоми неодиму в шаруватій перовськітоподібній структурі індатів ВаLa1 – xNdxInO4: 0 ⩽ x ⩽ 0,25. Структурні розрахунки виконані з використанням пакета програмного забезпечення, який містить пов ний комплекс алгоритмів Рітвельда, у тому числі алгоритми визначення кристалічної структури в багатофаз них зразках. Показано, що зразок ВаLa1 – xNdxInO4 з х = 0,2 містить дві поліморфні модифікації фази ВаLa0,8Nd0,2InO4 з шаруватою перовськітоподібною структурою: основну з ромбічною сингонією (просторова група Pbca) і додаткову з тетрагональною сингонією (просторова група I4/mmm). Криста лічна структура обох модифікацій ВаLa0,8Nd0,2InO4 утворена двовимірними перовськітоподібними блоками, які складаються з шару сполучених вершинами деформованих октаедрів InO6. Блоки розділені шаром поліедрів (Ba, La, Nd)О9. Безпосередні зв’язки In—O—In між октаедрами сусідніх блоків відсутні. Вони зв’язані між собою зв’язками —O—(Ba, La, Nd)—O—. Аналіз особливостей будови ромбічної модифікації ВаLa0,8Nd0,2InO4 показав, що ізовалентне заміщення атомів лантану на менші атоми неодиму призводить до істотного (більш ніж у півтора рази) збільшення ступеня деформації міжблокових поліедрів (Ba,La,Nd)O9 і зменшення довжини міжблокової відстані (Ba, La, Nd)—О2. Такі структурні зміни призводять до дестабілізації міжблокової “зшивки”, є одними із основних факторів руйнування шаруватої перовськітоподібної структури фаз ВаLa1 – xNdxInO4 при х > 0,25 та обумовлюють відсутність індату BaNdInO4.
Завантаження
Посилання
Alexandrov, K. C. & Beznosikov, B. V. (2004). Perovskites. Present and future. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN (in Russian).
Schaak, R. E. & Mallouk, T. E. (2002). Perovskites by design: a toolbox of solid-state reactions. Chem. Mater., 14, No. 4, pp. 1455-1471. Doi: https://doi.org/10.1021/cm010689m
Prado, F. & Manthiram, A. (2001). Synthesis, crystal chemistry and electrical and magnetic properties of Sr3Fe2–xCoxO7–δ (0 ⩽ х ⩽ 0.8). J. Solid. State Chem., 158, No. 2, pp. 307-314. Doi: https://doi.org/10.1006/jssc.2001.9111
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. Mat. Res. Bull., 27, No. 10, pp. 1193-1203. Doi: 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. Ceramic Soc. Jap., 101, No. 7, pp. 800-803. Doi: https://doi.org/10.2109/jcersj.101.800
Kato, S., Ogasawara, M., Sugai, M. & Nakata, S. (2002). Synthesis and oxide ion conductivity of new layered perovskite La1–xSr1+xInO4–d Solid State Ion., 149, No. 1-2, pp. 53-57. Doi: https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00138-8
Titov, Yu., Nedilko, S. G., Chornii, V., Scherbatskii, V., Belyavina, N., Markiv, V. & Polubinskii, V. (2015). Crystal structure and luminescence of layered perovskites Sr3LnInSnO8. Solid State Phenomena, 230, pp. 67-72. Doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.230.67
Titov, Y. O., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Babaryk, А. А. & Timoschenko, М. V. (2017). Influence of composition on organization of layered perovskite-like structure of indates AIILаInO4. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 4, pp. 70-75 (in Ukrainian). Doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.070
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Chumak, V. V. & Nakonechna, O. I. (2019). Effect of isovalent substitution of lanthanum atoms on the slab structure of indates SrLa1—xNdxInO4. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, No. 1, pp. 67—72 (in Ukrainian). Doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-122-1-67-72
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Chumak, V. V., Timoschenko, M. V. & Tomazenko, L. V. (2019). Synthesis and structural features of slab structure SrLa1–xSmxInO4. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 1, pp. 72-78 (in Ukrainian). Doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.01.072
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Slobodyanik, M. S., Chumak, V. V. & Nakonechna, O. I. (2019). Effect of composition on the SrNdSc1–xInxO4 slab structure. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, No. 3, pp. 53-58 (in Ukrainian). Doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-53-58
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. Doi: https://doi.org/10.15407/mfint.39.04.0541
Titov, Y. A., Belyavina, N. M., Markiv, V. Ya., Slobodyanik, M. S. & Krayevska, Ya. A. (2009). Synthesis and crystal structure of BaLaInO4 and SrLnInO4 (Ln = La, Pr). Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 10, pp. 160-166 (in Ukrainian).
Ruddlesden, S. N. & Popper, P. (1957). New compounds of the K2NiF4 type. Acta Crystallogr., 10, No. 7, pp. 538-539. Doi: https://doi.org/10.1107/S0365110X57001929
Shannon, R. D. (1976). Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallogr., A32, pp. 751-767. Doi: https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
