АНАЛІЗ КРИСТАЛІЧНИХ СТРУКТУР ВИХІДНИХ ФАЗ КВАЗІПОТРІЙНОЇ СИСТЕМИ Y2S3 – LA2S3 – PBS

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/pcsd-2021-1-3

Ключові слова:

кристалічна структура, координаційне оточення, ізотермічний переріз, квазібінарну рівноваги

Анотація

У статті представлений теоретичний та експериментальний підхід вивчення квазіпотрійної системи Y2S3 – La2S3 – PbS. Синтез вихідних зразків системи проводився з використанням твердофазних реакцій у вакуумо- ваних кварцевих ампулах при залишковому тиску 10-2.Максимальна температура синтезу становила 1323 К. Ана- ліз вихідних компонентів квазіпотрійної системи Y2S3 – La2S3 – PbS вказує на те, що вони мають евтектичний тип плавлення, а отже можуть виступати компонентами досліджуваної квазіпотрійної системи. Їх кристаліч- на структура описується октаедричним наповненням. Тернарні фази Y2PbS4 Cmc21 (a = 7.9301 Å; b = 28.6966 Å; c = 12.0511 Å), La2PbS4 – I 4 3d (a = 8.767 Å) характеризуються базоцентрованою та об’ємноцентрованою коміркою відповідно. Збільшення кількості катіонного складу призводить до зростання параметрів елементар- ної комірки і водночасі атоми Y i Pb займають окремі позиції в структурі, а атоми La i Pb утворюють суміш {0.667 La + 0.333 Pb}, що локалізована у позиції 12а. На експериментальному етапі підтверджено існування тернарних фаз та з’ясовано, що в квазіпотрійній системі виникають квазібінарні рівноваги Y2S3 – La2PbS4 та Y2PbS4 – La2PbS4. Широка двофазна область Y2S3 – La2PbS4 обумовлена існуванням твердого розчину La2+2/3xPb1-xS4 (x = 0÷0,69). За результатами комплексу проведених досліджень побудовано ізотермічний переріз, який презентує експериментальний етап проведених досліджень. Зйомка дифрактограм порошкоподібних зразків проводилася за кімнатної температури на ДРОН-4-13.Кристалічна структура була проаналізована за допомогою пакету програм WINCSD (Версія 2016 р.)

Посилання

Kuomoto K., Mori T. Thermoelectric nanomaterials: Materials Design and Applications. Berlin: Springer. 2013. Vol. 182.

Quansheng Guo, Jean-Baptiste Vaney, Raymond Virtudazo, Ryunosuke inami, Yuichi Michiue, Yoko Yamabe-Mitarai, and Takao Mori. Thermoelectric roperties of Variants of Cu4Mn2Te4 with Spinel-Related Structure. Inorg. Chem. 2018. Vol. 57. P. 5258–5266.

G. Jeffrey Snyder T. Caillat J.-P. Fleurial. Mat Res Innovat (2001) 5:67–73 Thermoelectric Properties of Chalcogenides with the Spinel Structure. Mat Res Innovat. 2001. 5: 67–73.

Wei Hu, Ni Qin, Guangheng Wu, Yanting Lin, Shuwei Li, and Dinghua Bao. Opportunity of Spinel Ferrite Materials in Nonvolatile Memory Device Applications Based on Their Resistive Switching Performances. 2012. 134(36). P. 14658–14661.

K. Jin, G. He, X. Zhang, S. Maruyama, S. Yasui, R. Suchoski, J. Shin, Y. Jiang, H. S. Yu, J. Yuan, L. Shan, F. V. Kusmartsev, R. L. Greene, I. Takeuchi. Anomalous magnetoresistance in the spinel superconductor LiTi2O4. Nat. Commun. 2015. 6: 7183.

Lu Zou, Xu Xiang, Min Wei, Feng Li*, and David G. Evans. Single-Crystalline ZnGa2O4 Spinel Phosphor via a Single-Source Inorganic Precursor Route. Inorg. Chem. 2008. 47(4). P.1361–1369.

Charles Gervas, Malik Dilshad Khan, Chunyang Zhang, Chen Zhao, Ram K Gupta, Emanuela Carleschi, Bryan P Doyle, Neerish Revaprasadu. Effect of cationic disorder on the energy generation and energy storage applications of NixCo3−xS4 thiospinel. RSC adv. 2018. 8(42). P. 24049–24058.

Allison Wustrow, Baris Key, Patrick J Phillips, Niya Sa, Andrew S Lipton, Robert F Klie, John T Vaughey, Kenneth R Poeppelmeier. Synthesis and Characterization of MgCr2S4. Inorg Chem. 2018. 57(14). P. 8634–8638.

Yudong Lang, Lin Pan, Changchun Chen, and Yifeng Wang. Thermoelectric Properties of Thiospinel-Type CuCo2S4. Journal of Electronic Materials. 2019. Vol. 48. P. 4179–4187.

Cédric Bourgès, Ventrapati Pavan Kumar, Hiroki Nagai, Yuzuru Miyazaki, Bernard Raveau, Emmanuel Guilmeau. Role of cobalt for titanium substitution on the thermoelectric properties of the thiospinel CuTi2S4. Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 781. P. 1169–1174.

Олексеюк І.Д., Смітюх О.В., Марчук О.В., Гулай Л.Д. Система PbS – Y2S3 – La2S3 за температури 770 К. Актуальні проблеми фундаментальних наук: матеріали I Міжнар. наук. конф. Луцьк : Вежа – Друк. 2015. С. 260–263.

Sharma R.C., Lin J.C., Chang Y.A. Metall. Trans. Data Base of Diagrams. Inst, of Chem. Materials Problems. 1999. V. 237. P.

Franzen H.F., Massalski T.B., Okamoto H.La – S (Lanthanum-Sulfur). Binary Alloy Phase Diagrams. Materials Park, Ohio: ASM International.1990. V. 3. P. 2418–2421.

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.

Schleid Th. Crystal structureі of D-Y2S3 and Y2OS2. Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 1992. V. 29. P. 1015–1028.

Basancon P., Adolphe C., Flahaut J., Laruelle P. Sur les varietes alpha et beta des sulfures L2S3 des terres rares. Materials Research Bulletin. 1969. V. 4. P. 227–238.

Gulay L. D., Daszkiewicz M., Shemet V. Ya. Crystal structure of the R2PbS4 (R = Y, Dy, Ho, Er and Tm) compounds and a comparison with the crystal structures of other rare-earth lead chalcogenides. Wroclaw: 50 Polish Crystallographic Meeting, 26-28 VI 2008: Collected Abstracts. 2008. P. 63.

Patrie M., Pardo P. Systemes L2X3 – PbX (L = lanthanides, X= S, Se, Te). Bulletin de la Societe Chimique de France. 1969. V. 11. P. 3832-3834.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-11

Як цитувати

МАРЧУК, О., & СМІТЮХ, О. (2021). АНАЛІЗ КРИСТАЛІЧНИХ СТРУКТУР ВИХІДНИХ ФАЗ КВАЗІПОТРІЙНОЇ СИСТЕМИ Y2S3 – LA2S3 – PBS. Проблеми хімії та сталого розвитку, (1), 20–25. https://doi.org/10.32782/pcsd-2021-1-3

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають