КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА ХАЛЬКОГЕНІДІВ ND3AG4XGE1.25-XSE7 (X = 0.05; 0.10; 0.15)
DOI:
https://doi.org/10.32782/pcsd-2024-3-3Ключові слова:
рідкісноземельні метали, халькогеніди, кристалічна структура, рентґенівський метод порошку.Анотація
Три зразки стехіометричних складів Nd3Ag0.2Ge1.2Se7, Nd3Ag0.40Ge1.15Se7 і Nd3Ag0.60Ge1.10Se7, масою один грам кожен, отримані спіканням елементарних високочистих компонентів у вакуумованих кварцевих ампулах (1.33·10 -2 Па) за максимальної температури синтезу 1150 °С. Кристалічна структура селенідів Nd3Ag4xGe1.25-xSe7 (x = 0.05; 0.10; 0.15): Nd3Ag0.2Ge1.2Se7 (a = 10.5661(1) Å, c = 6.0381(7) Å, RI = 0.0811, Rp = 0.1978), Nd3Ag0.4Ge1.15Se7 (a = 10.5863(4) Å, c = 6.0359(4) Å, RI = 0.0883, Rp = 0.2017) та Nd3Ag0.6Ge1.1Se7 (a = 10.6045(6) Å, c = 6.0446(5) Å, RI = 0.0880, Rp = 0.1904) вивчена рентґенівським методом порошку. Досліджені структури належать до структурного типу La3CuSiS7 (ПГ P63; СП hP24). У їх структурі атоми неодиму розташовані в ПСТ 6с (x y z) і разом з атомами селену формують тригональні призми з двома додатковими атомами [Nd Se14Se23Se3] (КЧ = 8). Атоми статистичних сумішей R1 (0.20 Ge + 0.20 Ag), R2 (0.15 Ge + 0.40 Ag) та R3 (0.10 Ge + 0.60 Ag), що займають ПСТ 2а (0 0 z) розташовані практично на одній з граней октаедра [R(Ag+Ge) 6Se]. За рахунок цього ці атоми лежать в площині трикутників [М 3Se2]. Атоми Ge, що локалізовані в ПСТ 2b (1/3 2/3 z) мають тетраедричне оточення [Gе Se13Se3] з атомів селену. Селен в кристалічній гратці має три атомні позиції: Sе1(ПСТ 2b), Sе2 та Sе3 (ПСТ 6с). На елементарну комірку припадає дві формульні одиниці Nd3Ag4xGe1.25-xSe7. Тригональні призми [Nd 8Se] з’єднанні маж собою ребрами і формують “блоки” (по три призми в кожному). Октаедри [R(Ag+Ge) 6Se] мають спільні грані і утворюють “колони” в напрямку головної осі. Тригональні призми з октаедрами утворюють спільні грані. Тетраедри [Ge 4Se] є ізольовані один від одного. При збільшенні вмісту арґентуму спостерігається збільшення параметрів елементарної комірки за рахунок розмірного фактору. Германійвмісні селеніди Nd3Ag4xGe1.25-xSe7 (x = 0.05; 0.10; 0.15) на основі неодиму є перспективними халькогенідними фазами на основі яких можуть бути створені матеріали для нелінійної оптики. За рахунок наявності в структурі рідкісноземельних елементів матеріали на основі таких селенідів можуть прогнозовано володіти слабкими парамагнітними властивостями.
Посилання
Gulay L., Lychmanyuk O. Crystal structure of the R3Si1.25Se7 (R = Pr, Nd and Sm) compounds. J. Alloys Compd. 2008. 458. P. 174–177. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.03.127
Смітюх О., Марчук О., Олексеюк І., Федорчук А. Кристалічна структура сполук Er1.5La(Pr)1.5Si1.67Se7. Вісн. Ужгор. нац. ун-ту. Серія «Хімія». 2017. 1(37). C. 44–47.
Daszkiewicz M., Smitiukh O., Marchuk O., Gulay L. The crystal structure of Er2.34La0.66Ge1.28S7 and the LaxRyGe3S12 phases (R – Tb, Dy, Ho and Er). J. Alloys Compd. 2018. 738. P. 263–269. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.12.207
Блашко Н., Марчук О., Смітюх О., Федорчук А. Кристалічна структура Pr3Ag4xGe1.25-xSe7 (x=0.10; 0.15). Вісн. Одеського ун-ту. Серія «Хімія». 2022. 27. 3(83). C. 27–35. https://doi.org/10.18524/2304-0947.2022.3(83).268609
Mei D., Yin W., Feng K., Lin Z., Bai L., Yao J., Wu Y. LiGaGe2Se6: A New IR Nonlinear Optical Material with Low Melting Point. Inorganic Chem. 2012. 51(2). P. 1035–1040. https://doi.org/10.1021/ic202202j
Yin W., Feng K., Hao W., Yao J., Wu Y. Syntheses, structures, and optical properties of Ba4MInSe6 (M = Cu, Ag). J. Solid State Chem. 2012. 192. P. 168–171. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.03.068
Feng K., Zhang X., Yin W., Shi Y., Yao J., Wu Y. New Quaternary Rare-Earth Chalcogenides BaLnSn2Q6 (Ln = Ce, Pr, Nd, Q = S; Ln = Ce, Q = Se): Synthesis, Structure, and Magnetic Properties. Inorganic Chem. 2014. 53(4). P. 2248–2253. https://doi.org/10.1021/ic402934m
Hao W., Han Y., Huang R., Feng K, Yin W., Yao J., Wu Y. Ag1.75InSb5.75Se11: A new noncentrosymmetric compound with congruent-melting behavior. J. Solid State Chem. 2014. 218. P. 196–201. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2014.06.026
Zhang X., Chen W., Mei D., Zheng C., Liao F., Li Y., Lin J., Huang F. Synthesis, structure, magnetic and photo response properties of La3CuGaSe7. J. Alloys Comp. 2014. 610. P. 671–675. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.05.086
Shi Y., Chen Y., Chen M., Wu L., Lin H., Zhou L., Chen L. Strongest Second Harmonic Generation in the Polar R3MTQ7 Family: Atomic Distribution Induced Nonlinear Optical Cooperation. Chem. Mat. 2015. 27(5). P. 1876–1884. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b00177
Kabanov A., Morkhova Y., Osipov V., Rothenberger M., Leisegang T., Blatov V. A novel class of multivalent ionic conductors with the La3CuSiS7 structure type: results of stepwise ICSD screening. Phys. Chem. Chem. Phys. 2024. 26(3). P. 2622–2628. https://doi.org/10.1039/D3CP04510B
Grin Y., Akselrud L. WinCSD: Software package for crystallographic calculations (Version 4). J. Appl. Cryst. 2014. 47(2). Р. 803–805. https://doi:10.1107/s1600576714001058
Momma, K., Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data. J. Appl. Cryst. 2011. 44(6). Р. 1272–1276. https://doi:10.1107/S0021889811038970
Guittard M., Julien-Pouzol M. Les composes hexagonaux de type La3CuSiS7. Bull. Soc. Chim. Fr. 1972. 3. P. 2207–2209.
Guittard M., Julien-Pouzol M. Les composes hexagonaux de type La3CuSiS7. Bull. Soc. Chim. Fr. 1970. 7. P. 2467–2469.
Shannon R. Revised effective ionic radii and systematic studied of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Cryst. 1976. 39. P. 751–767. https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
Wiberg N, Wiberg E, Holleman A. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. 102. Auflage, 2007. P. 2003–2004.
