Зміни будови шаруватої структури скандату SrLaScO4 при ізовалентному заміщенні атомів стронцію
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.07.059Ключові слова:
ізоморфізм, кальцію, лантану, метод Рітвельда, рентгенівська порошкова дифрактометрія, скандати стронцію, шарувата перовськітоподібна структураАнотація
Методами рентгенівської порошкової дифракції встановлено умови заміщення атомів стронцію у шаруватій перовськітоподібній структурі (ШПС) SrLaScO4 по типу Sr1–xCaxLaScO4: 0 ⩽ x ⩽ 0,3. Методом Рітвельда визначено орторомбічну (просторова група Abma) ШПС фази складу Sr0,7Ca0,3LaScO4 зі ступенем заміщення атомів стронцію 0,3. Кристалічна структура Sr0,7Ca0,3LaScO4 утворена двовимірними перовськітоподібними блоками, які складаються з шару сполучених вершинами деформованих октаедрів ScO6. Блоки відокремлені шаром поліедрів (Sr,Ca,La)О9. Аналіз одержаних даних показав, що в результаті заміщення атомів Sr на атоми Ca в ШПС Sr1–xCaxLaScO4 значно зменшується довжина міжблочного зв’язку (Sr,Ca,La) — О2, збільшується ступінь деформації (Δ) міжблочних поліедрів (Sr,Ca,La)О9 та взаємний нахил октаедрів ScO6. Зменшення відстані між перовськітоподібними блоками наближує будову ШПС до термодинамічно стабільної структури перовськіту, а збільшення Δ(Sr,Ca,La)О9 напружує та дестабілізує ШПС. Сумарна дія цих факторів призводить до руйнування ШПС і зумовлює як обмеженість розмірів області твердих розчинів Sr1–xCaxLaScO4 з шаруватою перовськітоподібною структурою (0 ⩽ x ⩽ 0,3), так і неможливість утворення скандату CaLaScO4 з цим типом структури. Одержані результати можуть бути використані для регулювання функціональних (електрофізичних, оптичних та інших) структурно залежних властивостей фаз Sr1–xCaxLaScO4 шляхом послідовного ізовалентного заміщення атомів в А-позиції їх шаруватої перовськітоподібної структури.
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
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. 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. Ceram. Soci. 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 Ionics, 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
Ueda, K., Yamashita, T., Nakayashiki, K., Goto, K., Maeda, T., Furui, K., Ozaki, K., Nakachi, Y., Nakamura, S., Fujisawa, M. & Miyazaki, T. (2006). Green, orange, and magenta luminescence in strontium stannates with perovskite-related structures. Jap. J. Appl. Phys., 45, No. 9A, pp. 6981-6983. doi: https://doi.org/10.1143/JJAP.45.6981
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
Dashevskyi, M., Boshko, O., Nakonechna, O. & Belyavina, N. (2017). Phase transformations in equiatomic Y–Cu powder mixture at mechanical milling. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 39, No. 4, pp. 541-552. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.39.04.0541
Patel, R., Simon, C. & Weller, M. T. (2007). LnSrScO4 (Ln = La, Ce, Pr, Nd and Sm) systems and structure correlations for A2BO4 (K2NiF4) structure types. J. Solid State Chem., 180, pp. 349-359. doi: https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.10.023
Shannon, R. D. (1976). Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and halcogenides. Acta Crystallogr., A32, pp. 751-767. doi: https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
