ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ PbS-La(Pr)2S3-Y(Er)2S3
DOI:
https://doi.org/10.32782/pcsd-2021-2-7Ключові слова:
кристалічна структура, елементарна комірка, ізотермічний переріз, квазібінарна рівновагаАнотація
Дослідження фазових рівноваг у квазіпотрійних системах – важливий етап для формування фундаментальних знань про матеріали. Кожна кристалічна структура – це новий мотив організації атомів, який дозволяє поясню- вати деякі закономірності утворення чи не утворення більш складних фаз. У роботі проведено дослідження квазі- потрійних систем PbS–La(Pr)2S3–Y(Er)2S3 з метою вивчення складних взаємодій між бінарними та тернарними фазами, що утворюються на відповідних квазібінарних перерізах. Зразки для аналізу отримані прямим синтезом з елементарних компонентів високої чистоти. Максимальна температура синтезу становила 1323 К. За цієї тем- ператури зразки витримувалися протягом 2 год. В подальшому за 770 К проводили відпал, для кращої гомогенізації. Опісля витримки ампули гартувалися у воді за кімнатної температури. Дифрактограми зразків були отримані на ДРОН-4-13. Згідно з рентгенофазовим аналізом, у системах не спостерігається утворення нових тетрарних фаз. Такий мотив фазових рівноваг пояснюється, виходячи з організацією атомів у бінарних сполуках. При аналізі бінарних сполук, що утворюють квазібінарні перерізи SnS2 – Y(Er)2S3 встановлено, що мотиви організації ато- мів не об’єднуються для утворення тернарної фази, напроти у випадку SnS2 – La(Pr)2S3 мотиви об’єднуються з утворенням тернарних фаз La2SnS5 та Pr2SnS5. Фактично мотив Станум-вмісної фази входить у структуру La-вмісної і як наслідок параметри комірок дещо збільшуються. Сукупно, при переході до квазіпотрійної системи, внаслідок вище згаданого опису, мотиви укладок атомів не об’єднуються і нові тетрарні сполуки не утворюють- ся. У роботі, за результатами ренгенофазового аналізу побудовано ізотермічні перерізи квазіпотрійних систем PbS–La(Pr)2S3–Y(Er)2S3 за температури 770 К. Між сполуками Y(Er)2S3 – La(Pr)2SnS5 існують квазібінарні рівноваги.
Посилання
Kolobov A.V., Tominaga J., Chalcogenides: metastability and phase change phenom-ena. Springer Science & Business Media. 2012. vol. 164.
Fu L., Kane C.L., Mele E.J., Topological insulators in three dimensions, Phys. Rev. Lett. 2007. V.98.
Tritt T.M. Thermal Conductivity: Theory, Properties, and Applications. Springer Science & Business Media. 2005. P. 105-121.
Eggleton B.J., Luther-Davies B., Richardson K. Chalcogenide photonics. Nat. Photon. 2011. V.5. P. 141-148.
Mizuguchi Y., Takano Y. Review of Fe chalcogenides as the simplest Fe-based super-conductor. J. Phys. Soc. Jpn. 2010. V. 79.
Si Q., Yu R., Abrahams E. High-temperature superconductivity in iron pnictides and chalcogenides. Nat. Rev. Mater. 2016. V. 1.
Spaldin N.A. Magnetic Materials: Fundamentals and Applications. Cambridge University Press. 2010. Second edition.
Марчук О.В., Гулай Л.Д. Фазові рівноваги у системах La2X3 – PbX – SiX2 (X – S, Se) за температури 770 K. Наук. вісн. ВНУ, серія “Хімічні науки”. 2012. № 17(242). C. 93-97.
Noda Y. Masumoto K., Ohba S. Temperature Dependence of Atomic Thermal Parameters of Lead Chalcogenides, PbS, PbSe and PbTe. Acta Cryst. 1987. V. 43. P. 1443-1445
Skums V.F., Pink R.L., Allasov M.R. Solid solutions of the PbSe – PbS system at high pressures. Inorg. Materials (USSR). 1991. V. 27. P. 1336-1340
Schleid T., Lissner F. Einkristalle von A-Nd2S3, U-Ho2S3, D-Er2S3 und E-Lu2S3 durch Oxidation reduzierter Chloride der Lanthanide mit Schwefel. Z. Anorg. Allg. Chem. 1992.V. 615. P. 19–26
Schleid T., Lissner F. A-Pr2S3, D-Ho2S3 und E-Yb2S3: Synthese und Einkristalluntersuchungen. Z. Anorg. Allg. Chem. 1968. V. 7. P. 2282–2288
Gulay L.D., Daszkiewicz M., Shemet V.Ya., Olekseyuk I.D. Crystal structure of the R6Pb2Se11 (R = Y, Dy and Ho) compounds. J. Alloys Compd. 2005. V. 403. P. 206-210
Marchuk O.V., Gulay L.D., Shemet V.Ya., Olekseyuk I. D. Investigation of the Pr2Se3 – Cu2Se – PbSe and Pr2Se3 – Ag2Se – PbSe systems. J. Alloys Compd. 2006. V. 416. P. 106-109
Sharma R.C., Lin J.C., Chang Y.A. Metall. Trans. Data Base of Diagrams. Inst, of Chem. Materials Problems. 1999. V. 237. P. 1987
Okamoto H. Pr – S (Praseodymium – Sulfur). J. Phase Equilib. 1991. V. 12, № 5. P. 618-619.
Смітюх О.В., Марчук О.В., Олексеюк І.Д., Гулай Л.Д. Фазові рівноваги в системі PbS – Er2S3 – Pr2S3 за температури 770 К. Матеріали XIV всеукраїнської конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань сучасної хімії. Дніпропетровськ: 24-26 травня 2016 р., Маторина К.В. Дніпропетровськ: ЛІРА, 2016. С. 90.
Zintl E., Loosen K. Siliciumdisulfid, ein anorganischer Faserstoff mit Kettenmolekuelen. Z. Phys. Chem, 1935. Vol. 174, pp. 301-311.
