Порошковая дифрактометрия в материаловедении. Часть II. Кузьмичева Г.М. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

-33-
раствор типа β-Ga
2
O
3
из-за правила полярности А.Е.Ферсмана
(пока не получен)→соединение Sc
2
O
3
(пр. гр. Ia3).
Упорядоченный твердый раствор состава (Sc
1.5
Ga
0.5
)O
3
со
сверхструктурой к структуре типа Sc
2
O
3
маловероятен из-за
бóльшей растворимости Ga
2
O
3
в Sc
2
O
3
по сравнению Sc
2
O
3
в
Ga
2
O
3
.
Частичное упорядочение можно выявить при исследовании
твердых растворов методами электронной микроскопии,
ядерного магнитного резонанса (ЯМР), а также при изучении
рентгеновских спектров поглощения - EXAFS (Extended X-ray
Absorption Fine Structure) и XANES (X-ray Absorption Near-Edge
Structure). Наличие частичного упорядочения компонентов
можно обнаружить при анализе результатов прецизионного
структурного исследования монокристаллов, в частности,
характера тепловых колебаний атомов, сопоставлении
отдельных межатомных расстояний и т. д.
Этот вид
упорядочения также может вызвать отклонение от монотонной
зависимости параметра элементарной ячейки от состава в
закономерном ряду твердых растворов.
Частичное упорядочение катионов прежде всего можно
ожидать для тех атомно-кристаллических структур, в которых в
одной кристаллографической позиции находятся (или могут
находиться) несколько кристаллохимически различных атомов:
-34-
в структурах семейства лангасита La
3
Ga
4
(Ga
3+
,M)
2
O
14
(M=Al
3+
,
Si
4+
, Ge
4+
), семейства шеелита CaWO
4
(например, (Na
1+
,R
3+
)MO
4
c M=W, Mo), семейства мелилита Ca
2
MgSi
2
O
7
(например,
(Ca
2+
,Y
3+
)
2
(Al
3+
,Cr
3+
)(Al
3+
,Cr
3+
)
2
O
7
,
(Ca
2+
,Y
3+
)
2
(Al
3+
,Cr
3+
)(Al
3+
,B
3+
,Cr
3+
)
2
O
7
,
(Ca
2+
,Y
3+
)
2
(Mg
2+
,Al
3+
,Сr
3+
)Al
2
O
7
), семейства граната и др.
Пример. Атомы Sc в структуре граната общего вида
{A
3
}[B
2
](C
3
)O
12
(А-додекаэдрическая позиция, В-
октаэдрическая позиция и С-тетраэдрическая) могут занимать
как додекаэдрические позиции (позиции А), так и
октаэдрические позиции (позиции В), также как и атомы Ga и
Al, которые могут располагаться и в октаэдрических (В
позиции), и в тетраэдрических позициях (С позиции) с
образованием внутренних твердых растворов:
{R,Sc}
3
[Sc,M]
2
(M
3
)O
12
(M=Al,Ga). Частичное вхождение атомов
Sc в додекаэдр (или М в октаэдр) приведет к «несовпадению»
центров тяжести додекаэдров ScO
8
и RO
8
(или октаэдров ScO
6
и
MO
6
) из-за разных кристаллохимических свойств Sc и R (Sc и
М), в частности, большие отличия в размерах атомов (r
R
>>r
Sc
,
r
Sc
>>r
M
) или в величинах электроотрицательности, Это будет
способствовать частичному упорядочению катионов R и Sc в 
                              -33-                                                                       -34-
раствор типа β-Ga2O3 из-за правила полярности А.Е.Ферсмана              в структурах семейства лангасита La3Ga4(Ga3+,M)2O14 (M=Al3+,
(пока    не   получен)→соединение    Sc2O3        (пр.   гр.    Ia3).   Si4+, Ge4+), семейства шеелита CaWO4 (например, (Na1+,R3+)MO4
Упорядоченный твердый раствор состава (Sc1.5Ga0.5)O3 со                 c M=W, Mo),        семейства мелилита Ca2MgSi2O7 (например,
сверхструктурой к структуре типа Sc2O3 маловероятен из-за               (Ca2+,Y3+)2(Al3+,Cr3+)(Al3+,Cr3+)2O7,
бóльшей растворимости Ga2O3 в Sc2O3 по сравнению Sc2O3 в                (Ca2+,Y3+)2(Al3+,Cr3+)(Al3+,B3+,Cr3+)2O7,
Ga2O3.                                                                  (Ca2+,Y3+)2(Mg2+,Al3+,Сr3+)Al2O7), семейства граната и др.
  Частичное упорядочение можно выявить при исследовании                   Пример. Атомы Sc в структуре граната общего вида
твердых растворов методами электронной микроскопии,                     {A3}[B2](C3)O12       (А-додекаэдрическая             позиция,         В-
ядерного магнитного резонанса (ЯМР), а также при изучении               октаэдрическая позиция и С-тетраэдрическая) могут занимать
рентгеновских спектров поглощения - EXAFS (Extended X-ray               как   додекаэдрические       позиции        (позиции    А),      так   и
Absorption Fine Structure) и XANES (X-ray Absorption Near-Edge          октаэдрические позиции (позиции В), также как и атомы Ga и
Structure). Наличие частичного упорядочения компонентов                 Al, которые могут располагаться и в октаэдрических (В
можно обнаружить при анализе результатов прецизионного                  позиции), и в тетраэдрических позициях (С позиции) с
структурного исследования монокристаллов, в частности,                  образованием         внутренних             твердых        растворов:
характера     тепловых   колебаний   атомов,        сопоставлении       {R,Sc}3[Sc,M]2(M3)O12 (M=Al,Ga). Частичное вхождение атомов
отдельных     межатомных   расстояний   и    т.     д.   Этот   вид     Sc в додекаэдр (или М в октаэдр) приведет к «несовпадению»
упорядочения также может вызвать отклонение от монотонной               центров тяжести додекаэдров ScO8 и RO8 (или октаэдров ScO6 и
зависимости параметра элементарной ячейки от состава в                  MO6) из-за разных кристаллохимических свойств Sc и R (Sc и
закономерном ряду твердых растворов.                                    М), в частности, большие отличия в размерах атомов (rR>>rSc,
  Частичное упорядочение катионов прежде всего можно                    rSc>>rM) или в величинах электроотрицательности, Это будет
ожидать для тех атомно-кристаллических структур, в которых в            способствовать частичному упорядочению катионов R и Sc в
одной кристаллографической позиции находятся (или могут
находиться) несколько кристаллохимически различных атомов:

Страницы