Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.)
У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених науковцями Інституту проблем матеріалознавства ім. I.М. Францевича НАН України, з вивчення фазових рівноваг у багатокомпонентних оксидних системах рідкісноземельних елементів та створення нових матеріалів на їх основі. А...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2025
|
| Schriftenreihe: | Вісник НАН України |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208562 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / О.А. Корнієнко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 53-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-208562 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-2085622025-11-02T01:15:37Z Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) Physicochemical foundations of the creation of new functional materials based on rare earth oxides (transcript of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025) Корнієнко, О.А. З кафедри Президії НАН України У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених науковцями Інституту проблем матеріалознавства ім. I.М. Францевича НАН України, з вивчення фазових рівноваг у багатокомпонентних оксидних системах рідкісноземельних елементів та створення нових матеріалів на їх основі. Актуальність цих робіт зумовлена перспективністю застосування таких матеріалів у фотоніці, оптоелектроніці, сонячній енергетиці, медицині тощо. The report presents the current results of fundamental research conducted by scientists of the I.M. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of the NAS of Ukraine on the study of phase equilibria in multicomponent oxide systems of rare-earth elements and the creation of new materials based on them. The relevance of these works is due to the promising application of such materials in photonics, optoelectronics, solar energy, medicine, etc. 2025 Article Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / О.А. Корнієнко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 53-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1027-3239 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208562 https://doi.org/10.15407/visn2025.08.053 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України |
| spellingShingle |
З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України Корнієнко, О.А. Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) Вісник НАН України |
| description |
У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених науковцями Інституту проблем матеріалознавства ім. I.М. Францевича НАН України, з вивчення фазових рівноваг у багатокомпонентних оксидних системах рідкісноземельних елементів та створення нових матеріалів на їх основі. Актуальність цих робіт зумовлена перспективністю застосування таких матеріалів у фотоніці, оптоелектроніці, сонячній енергетиці, медицині тощо. |
| format |
Article |
| author |
Корнієнко, О.А. |
| author_facet |
Корнієнко, О.А. |
| author_sort |
Корнієнко, О.А. |
| title |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) |
| title_short |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) |
| title_full |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) |
| title_fullStr |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) |
| title_full_unstemmed |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) |
| title_sort |
фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 4 червня 2025 р.) |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2025 |
| topic_facet |
З кафедри Президії НАН України |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208562 |
| citation_txt |
Фізико-хімічні основи створення нових функціональних матеріалів на основі оксидів рідкісноземельних елементів (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 червня 2025 р.) / О.А. Корнієнко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 53-58. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| series |
Вісник НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT korníênkooa fízikohímíčníosnovistvorennânovihfunkcíonalʹnihmateríalívnaosnovíoksidívrídkísnozemelʹnihelementívstenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni4červnâ2025r AT korníênkooa physicochemicalfoundationsofthecreationofnewfunctionalmaterialsbasedonrareearthoxidestranscriptofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainejune42025 |
| first_indexed |
2025-11-02T02:06:38Z |
| last_indexed |
2025-11-03T02:04:53Z |
| _version_ |
1847732986746765312 |
| fulltext |
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 53
doi: https://doi.org/10.15407/visn2025.08.053
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ
НОВИХ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ
МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ОКСИДІВ
РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Стенограма доповіді на засіданні
Президії НАН України 4 червн я 2025 року
У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних дослі-
джень, проведених науковцями Інституту проблем матеріалознавства
ім. I.М. Францевича НАН України, з вивчення фазових рівноваг у багато-
компонентних оксидних системах рідкісноземельних елементів та ство-
рення нових матеріалів на їх основі. Актуальність цих робіт зумовлена
перспективністю застосування таких матеріалів у фотоніці, оптоелек-
троніці, сонячній енергетиці, медицині тощо.
Шановний Анатолію Глібовичу!
Шановні члени Президії!
Сьогодні у світі зростає потреба в передових технологіях як го-
ловній рушійній силі економіки, а також в екологічно чистих
джерелах енергії. Ці тенденції зумовлюють підвищений попит
на рідкісноземельні елементи (РЗЕ) і сприяють швидкому роз-
ширенню цього ринку. Так, експерти оцінюють обсяг ринку РЗЕ
в 2023 р. у $18 млрд та очікують його збільшення до $45 млрд до
2031 р.
На території України є родовища РЗЕ, але більшість із них
розвідано не повністю. Це, наприклад, Новополтавське рідкіс-
нометалево-апатитове родовище (Запорізька обл.), прогнозні
ресурси якого становлять 0,5 тис. т РЗЕ; Петрово-Гнутівське
родовище флюориту та РЗЕ (Донецька обл.); родовище ітрію,
РЗЕ і цирконію поблизу с. Перга (Житомирська обл.), прогнозні
ресурси якого до глибини 300 м оцінюють у 143 тис. т неодиму
та 299 тис. т інших рідкісноземельних металів; родовище Балка
Корабельна біля м. Первомайськ (Миколаївська обл.) та ін. До
категорії дуже великих рідкісноземельних родовищ належить
маловивчене Азовське родовище, перспективні запаси якого, за
попередніми даними, становлять понад 500 тис. т оксидів цир-
конію, ітрію, лантану, церію, самарію, європію, тербію, ітербію,
лютецію.
КОРНІЄНКО
Оксана Анатоліївна —
доктор хімічних наук, завідувач
відділу функціональної кераміки
на основі рідкісних земель
Інституту проблем
матеріалознавства
ім. I.М. Францевича НАН
У країни
54 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Отже, Україна потенційно може повністю
забезпечити потреби власної промисловості,
оборонно-промислового комплексу та розви-
тку нових технологій відновлюваної енерге-
тики в рідкісних і рідкісноземельних металах,
а також стати помітним гравцем на світовому
ринку РЗЕ.
Рідкісноземельні елементи стали незамінни-
ми в сучасних технологіях. Вони є ключовими
компонентами пристроїв, які ми використову-
ємо щодня, — від смартфонів і світлодіодних
ліхтарів до вітрових турбін та електромобілів.
На сьогодні немає ефективних замінників РЗЕ,
що зумовлює їхню критичну важливість для
технологічного прогресу та розвитку віднов-
люваної енергетики. Наприклад, неодим необ-
хідний для виробництва магнітів, які викорис-
товують в електромоторах, жорстких дисках,
мікрофонах, навушниках, МРТ-апаратах тощо,
а європій і тербій є важливими компонента-
ми люмінофорів, без яких неможливе вироб-
ництво світлодіодів та дисплеїв. Лантан вхо-
дить до складу каталітичних нейтралізаторів,
які зменшують шкідливі викиди різних видів
транспортних засобів.
Свого часу Іван Микитович Францевич
сформулював концепцію матеріалознавства
як «створення матеріалів із наперед заданими
властивостями». І ми, керуючись у своїх дослі-
дженнях цією парадигмою, об’єднали у відділі
функціональної кераміки на основі рідкісних
земель Інституту проблем матеріалознавства
ім. I.М. Францевича НАН України кілька фун-
даментальних наукових напрямів, які, на нашу
думку, є ключовими для розроблення нових
матеріалів. Дослідження фазових рівноваг у ба-
гатокомпонентних оксидних системах дає нам
змогу встановлювати концентраційні й темпе-
ратурні інтервали існування впорядкованих
фаз, визначати оптимальні склади для створен-
ня оптично прозорої кераміки, матеріалів біоме-
дичного призначення, фотокаталізаторів тощо.
За час існування нашого відділу було дослі-
джено діаграми стану 21 подвійної та 35 по-
трійних систем на основі оксидів цирконію,
гафнію, церію та рідкісноземельних металів
[1—9]. За результатами дослідження фазових
рівноваг у подвійних системах на основі окси-
дів лантану та лантаноїдів встановлено, що в
таких системах утворюються тверді розчини
на основі різних кристалічних модифікацій
вихідних компонентів, а саме: гексагональ-
ної А-модифікації оксиду лантану, кубічної
С-модифікації оксидів РЗЕ, високотемператур-
ної гексагональної Н-модифікації, високотем-
пературної Х-модифікації оксидів РЗЕ.
Рис. 1. Діаграми стану подвійних систем La2О3–Ln2O3: а — La2О3–Sm2O3 [2]; б — La2О3–Dy2O3 [3]; в — La2О3–
Er2O3 [4]; г — La2О3–Yb2O3 [5]
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 55
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Для систем, які належать до ітрієвої підгру-
пи, характерним є утворення впорядкованої
фази зі структурою типу перовскіту LaLnO3. З
отриманих діаграм стану встановлено, що об-
ласть гомогенності кубічних твердих розчинів
С-типу, а також упорядкованої фази зі струк-
турою типу перовскіту LaLnO3 існує в досить
широкому температурному інтервалі, що свід-
чить про стабільність цих матеріалів у процесі
їх виготовлення та експлуатації (рис. 1) [2—5].
Системи на основі зазначених структур
вважають перспективними для створення ізо-
тропних та анізотропних оптично прозорих
матеріалів. При цьому матеріали на основі ку-
бічних твердих розчинів С-типу досліджують
уже досить давно, тоді як відомостей про ані-
зотропні лазерні матриці поки що дуже мало.
Сфера застосування матеріалів, отриманих
на основі впорядкованої фази зі структурою
типу перовскіту LaLuO3, визначається їхньою
високою оптичною прозорістю у широкому ді-
апазоні довжин хвиль, радіаційною стійкістю,
високою теплопровідністю, а також хорошими
термомеханічними властивостями, хімічною
стійкістю й термічною стабільністю. Відомо,
що впорядкована фаза зі структурою типу
перовскіту LaLuO3 стабільна до температури
2120 °С, а досить широкий температурний ін-
тервал її існування зумовлює перспективність
таких матеріалів з технологічної точки зору.
Оскільки матриця зазначеного матеріалу зі
структурою типу перовскіту LaLnO3 містить
іони лантану та лютецію, які не характеризу-
ються люмінесцентними властивостями, для
досягнення бажаних характеристик необхід-
не додаткове легування іонами РЗЕ. Загальна
формула впорядкованої структури типу перов-
скіту має вигляд АВО3. При легуванні впоряд-
кованої фази структури LaLuO3 оксидами РЗЕ
заміщення може відбуватися в позиції А або в
позиції В. З літературних даних [10] відомо, що
іони Ln3+ можуть займати як позицію А, так і В,
на відміну від Pm3+ та Gd3+, які розташовують-
ся лише в позиції В.
Для визначення доцільності допування в
позиції А або В ми дослідили діаграми стану
потрійних систем на основі оксидів лантану,
лютецію та оксидів РЗЕ. Встановлено, що в за-
значених системах утворюється неперервний
ряд твердих розчинів на основі впорядкованої
фази зі структурою типу перовскіту LaLnO3,
що існують до температури 1820 °С для систе-
ми, яка містить оксид ербію, і вище 2000 °С —
для системи з оксидом ітербію. Отже, з ви-
користанням даних щодо фазових рівноваг у
потрійних системах на основі оксидів лантану,
лютецію, ербію та ітербію встановлено, що до-
пування зазначеної матриці доцільно проводи-
ти в позиції В.
Монокристали на основі впорядкованої
фази зі структурою типу перовскіту LaLuO3
вперше було запропоновано як сцинтиляцій-
ний матеріал ще на початку 2000-х років. Од-
нак ці монокристали, вирощені за методом
Чохральського, мали низку недоліків, таких як
тріщини, нерівномірність розподілу легуваль-
ної домішки по довжині кристала, обмежена
кількість легувальної домішки при утворенні
кристала, що гальмувало подальший розви-
ток цих матеріалів. Тому останніми роками на-
уковці спрямували свої зусилля на отримання
полікристалічного керамічного матеріалу на
основі зазначеної матриці, що уможливлює
рівномірний розподіл допувальної домішки.
Як уже зазначалося вище, при легуванні рід-
кісноземельними елементами впорядкованої
фази зі структурою типу перовскіту заміщен-
ня можливе в позиціях А або В. Наукова група
дослідників з Японії, яку очолював Казушиге
Уеда (Kazushige Ueda), встановила, що при ле-
гуванні LaLuO3 іонами Eu3+ та Tb3+ матеріали
проявляють різні люмінесцентні властивості
залежно від того, в якій саме позиції (А чи В)
розміщуються іони допанту [11]. Це дає змогу
отримувати матеріали з потрібними характе-
ристиками.
Створення оптично прозорої кераміки є до-
волі складним технологічним процесом. Для
отримання бажаних характеристик необхідно
відпрацювати різні його етапи та контролю-
вати фактори впливу: методологію синтезу,
способи спікання, морфологію порошку, роз-
міщення іонів допанту, утворення дефектів
кристалічної ґратки тощо.
56 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
Рис. 2. Мікроструктура (а) та дифракція частинок
нанопорошку (б) упорядкованої фази зі структурою
типу перовскіту LaLuO3:Yb3+
Важливим етапом є відпрацювання техноло-
гії створення нанопорошків на основі впоряд-
кованої фази зі структурою типу перовскіту.
Як свідчать літературні дані [12], для впоряд-
кування структури LaLuO3 за температур 700 і
800 °С потрібно 4 доби. Ми розробили методо-
логію синтезу таких нанопорошків і показали,
що утворення фази зі структурою типу перов-
скіту починається за температури 750 °С (як
для легованого, так і для нелегованого матеріа-
лу) без використання ізотермічної витримки. А
підвищення температури до 770 °С приводить
до повної кристалізації цієї фази. Водночас за-
стосування ізотермічної витримки дозволяє
знизити температуру кристалізації впорядко-
ваної фази зі структурою типу перовскіту до
675 °С. У результаті було отримано монокрис-
талічний нанопорошок з розмірами частинок
від 40 до 60 нм (рис. 2).
У співпраці з колегами з Естонії ми дослі-
дили люмінесцентні властивості матеріалів
на основі впорядкованої фа зи зі структурою
типу перовскіту і встановили, що вони мають
два піки люмінесценції. Крім добре відомого
спектра випромінювання в ІЧ-ділянці (920—
1100 нм) від іонів Yb3+, було виявлено широке
випромінювання за довжини хвилі 404 нм, що
відповідає блакитному спектру. Зважаючи на
те, що спостерігається пряма залежність між
концентрацією легувальної домішки та інтен-
сивністю люмінесценції, ми зараз продовжує-
мо ці дослідження, намагаючись встановити
максимально ефективну кількість домішки
Yb3+ [13].
З отриманого нанопорошку методом шлі-
керного лиття було виготовлено зразок і про-
ведено його термообробку. В результаті спікан-
ня ми одержали однофазний зразок. Проведені
мікроструктурні дослідження засвідчили, що
за вибраного режиму термообробки істотного
збільшення розміру зерна не відбувається. З
використанням методу ІЧ-спектроскопії було
показано, що максимальне значення пропус-
кання зразка LaLuO3:Yb3+ становить ~66 % в
інтервалі довжин хвиль 6,5—7,5 мкм. Недо-
статня прозорість отриманого зразка пов’язана
зі зростанням розмірів зерна під час спікання,
а також з утворенням незначної кількості пор.
Для усунення цього недоліку в подальших
дослідженнях з метою отримання анізотроп-
ної прозорої кераміки ми плануємо застосува-
ти новітні методики спікання, які дають змогу
отримувати дрібнозернистий матеріал. До та-
ких методик належать іскро-плазмове спікан-
ня, орієнтація в магнітному полі, а також хо-
лодне спікання (cold sintering).
Іншим цікавим напрямом застосування за-
значених матеріалів є створення матеріалів для
сонячних елементів з підвищеним ККД. Остан-
нім часом у всьому світі активно впроваджу-
ють новітні технології відновлюваної енерге-
тики. На нашу думку, матеріали на основі впо-
рядкованої фази зі структурою типу перовскіту
LaLuO3, леговані оксидами РЗЕ, можуть значно
підвищити здатність фотоелектричних елемен-
тів накопичувати енергію, оскільки вони роз-
ширюють корисний діапазон сонячного спек-
тра до фотонів ближнього ІЧ-випромінювання
в одноперехідних сонячних елементах [14]. Іон
Рис. 3. Мікроструктури нанопорошків: а — La2O3&Ag
(4 мас. %); б — СеО2&Ag (4 мас. %)
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 57
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
ітербію, який відіграє роль сенсибілізатора,
сприяє збудженню іонів ербію й тулію, внаслі-
док чого відбувається розширення корисного
діапазону сонячного спектра.
Крім того, ми розробили методологію синтезу
нанопорошків на основі діоксидів титану і церію,
легованих благородними металами й оксидами
РЗЕ, і встановили, що при допуванні діоксиду ти-
тану паладієм та оксидом самарію відбувається
значне збільшення швидкості утворення водню
порівняно з матеріалами на основі діоксиду тита-
ну, допованого паладієм та церієм. Це пов’язано з
тим, що додавання оксиду самарію приводить до
зменшення ширини забороненої зони і, як наслі-
док, до розширення спектра поглинання соняч-
ного випромінювання.
Ще один цікавий напрям досліджень у нашо-
му відділі — це матеріали біомедичного при-
значення на основі РЗЕ.
Наявність великої кількості вірусних ін-
фекцій, які завдають значної шкоди здоров’ю
населення, зумовлює необхідність створення
ефективних фотокаталізаторів очищення по-
вітря в місцях великого скупчення людей. Ми
розробили методологію синтезу нанопорошків
на основі діоксиду церію та оксиду лантану, ле-
гованих сріблом, які можуть стати ефективни-
ми замінниками діоксиду титану і підвищити
ефективність пристроїв для очищення повітря
(рис. 3). Ці дослідження ми проводимо в тісній
співпраці з Інститутом мікробіології і вірусо-
логії ім. Д.К. Заболотного НАН України.
Усі отримані нами результати проходять
апробацію на міжнародних наукових конфе-
ренціях і публікуються у високорейтингових
журналах [1—9, 13, 15]. Останнім часом серед-
ня кількість публікацій на одного співробітни-
ка нашого відділу становить близько 4.
Отже, в процесі розроблення нових матері-
алів важливим аспектом є тісна співпраця вче-
них з різних галузей науки: фізики, фізичної хі-
мії, матеріалознавства, функціональної керамі-
ки, нанотехнологій тощо. Крім того, розвиток
розглянутих у цій доповіді наукових напрямів
та наукомістких технологій, таких як синтез
наночастинок, їх осадження в магнітному полі,
холодне та іскро-плазмове спікання, дасть змо-
гу залучати до науково-дослідної роботи моло-
дих науковців.
З огляду на зростаючу потребу в передових
технологіях, які залежать від рідкісноземель-
них елементів, а також зважаючи на наявність
родовищ РЗЕ на території України, досліджен-
ня фазових рівноваг у багатокомпонентних
системах на основі рідкісноземельних оксидів
та створення нових матеріалів на їх основі є
актуальним і доцільним. Розроблення і впро-
вадження нових матеріалів дасть змогу ство-
рювати додаткові робочі місця й залучати ін-
вестиції партнерів, зацікавлених у розвитку
матеріалів на основі РЗЕ. Створення в Україні
нових матеріалів на основі оксидів РЗЕ спри-
ятиме розвитку інноваційних технологій та
підвищенню конкурентоспроможності нашої
країни на світовому ринку.
Дякую за увагу!
За матеріалами засідання
підготувала О.О. Мележик
REFERENCES
[СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ]
1. Andrievskaya E.R., Kornienko O.A., Bykov O.І., Sameliuk A.V., Bohatyriova Z.D. Interaction of ceria and ytterbia in air
within temperature range 1500—600 °C. Journal of the European Ceramic Society. 2019. 39(9): 2930—2935.
https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.03.021
2. Kornienko O.A. Interaction of lanthanum and samarium oxides at temperature 1250 °C. Ukrainian Chemistry Journal.
2018. 84(3): 28—33 [in Ukrainian].
[Корнієнко О.А. Взаємодія оксидів лантану та самарію при температурі 1250 °С. Український хімічний журнал.
2018. Т. 84, № 3. С. 28—33.]
3. Korniienko O.A., Yushkevych S.V., Bykov O.I., Samelyuk A.V., Bataiev Yu.M., Zamula M.V. Phase equilibrium in bi-
nary La2O3-Dy2O3 and ternary CeO2-La2O3-Dy2O3 systems. Journal of the European Ceramic Society. 2022. 42(13):
5820—5830. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.06.045
58 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8)
З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
4. Kornienko O.A., Chudinovych O.V., Bykov A.I., Samelyuk A.V., Andrievskaya E.R. Phase equilibria in the La2O3–
Er2O3 system in the temperature range 1100—1500 °C. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 2019. 58(1-2): 89—98.
https://doi.org/10.1007/s11106-019-00051-6
5. Kornienko O., Yushkevych S., Bykov O., Samelyuk A., Bataiev Y. Phase equilibrium in the ternary CeО2-La2O3-Yb2O3
system at 1500 °С. Solid State Phenomena. 2022. 331: 159—172. https://doi.org/10.4028/p-4000g3
6. Yurchenko Yu.V., Kornienko O.A., Olifan O.I., Sameliuk A.V., Yushkevych S.V., Zamula M.V. Experimental study of
isothermal sections of the ZrO2–HfO2–Eu2O3 ternary diagram at 1500 °С and 1700 °С. Calphad. 2024. 86: 102721.
https://doi.org/10.1016/j.calphad.2024.102721
7. Yurchenko Yu.V., Korniienko O.A., Bykov O.I., Samelyuk A.V., Yushkevych S.V., Zamula M.V. Phase equilibria in the
ZrO2-HfO2-Nd2O3 system at 1500 °C and 1700 °С. Open Ceramics. 2023. 15: 100421.
https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100421
8. Korniienko O.A., Yushkevych S.V., Bykov O.I., Samelyuk A.V., Bataiev Yu.M., Zamula M.V. Phase relation studies in
the CeO2-La2O3-Ho2O3 system at temperature of 1500 °С. Materials Today Communications. 2023. 35: 105789.
https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.105789
9. Kornienko O.A., Аndrievskaya О.R., Bykov O.I., Samelyuk A.V., Bataiev Yu.M. Phase equilibrium in systems based
on oxides of zirconium, lanthanum and samarium. Journal of the European Ceramic Society. 2021. 41(6): 3603—3613.
https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.01.004
10. Liu H., Cheng J., Dong H., Feng J., Pang B., Tian Z., Ma S., Xia F., Zhang C., Dong L. Screening stable and metasta-
ble ABO3 perovskites using machine learning and the materials project. Computational Materials Science. 2020. 177:
109614. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2020.109614
11. Ueda K., Tanaka S., Yoshino T., Shimizu Yu., Honma T. Site-Selective Doping and Site-Sensitive Photoluminescence of
Eu3+ and Tb3+ in Perovskite-Type LaLuO3. Inorganic Chemistry. 2019. 58(16): 10890—10897.
https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b01273
12. Artini C., Costa G.A., Carnasciali M.M., Masini R. Stability fi eld and structural properties of intra-rare earth perovskites.
Journal of Alloys and Compounds. 2010. 494(1-2): 336—339. https://doi.o rg/10.1016/j.jallcom.2010.01.030
13. Yurchenko Yu., Shyrokov O., Korniienko O., Laguta V., Remes Z., Zazubovich S., Ragulya A., Lobunets T. X-ray diff rac-
tion, luminescence and electron paramagnetic resonance study of LaLuO3:Yb3+ nanopowders. Ceramics International.
2024. 50(24): 55008—55016. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.10.347
14. Ghazy A., Safdar M., Lastusaari M., Savin H., Karppinen M. Advances in upconversion enhanced solar cell perfor-
mance. Solar Energy Materials and Solar Cells. 2021. 230: 111234. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111234
15. Lavrynenko O.M., Zahornyi M.M., Vember V.V., Pavlenko O.Y., Lobunets T.F., Kolomys O.F., Povnitsa O.Y., Ar-
tiukh L.O., Naumenko K.S., Zahorodnia S.D., Garmasheva I.L. Nanocomposites based on cerium, lanthanum, and
titanium oxides doped with silver for biomedical application. Condens. Matter. 2022. 7(3): 45.
https://doi.org/10.3390/condmat7030045
Oksana A. Korniienko
I.M. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9195-9062
PHYSICOCHEMICAL FOUNDATIONS OF THE CREATION
OF NEW FUNCTIONAL MATERIALS BASED ON RARE EARTH OXIDES
Transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025
Th e report presents the current results of fundamental research conducted by scientists of the I.M. Frantsevich Institute for
Problems of Materials Science of the NAS of Ukraine on the study of phase equilibria in multicomponent oxide systems of
rare-earth elements and the creation of new materials based on them. Th e relevance of these works is due to the promising
application of such materials in photonics, optoelectronics, solar energy, medicine, etc.
Cite this article: Korniienko O.A. Physicochemical foundations of the creation of new functional materials based on rare
earth oxides (transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, June 4, 2025). Visn. Nac.
Akad. Nauk Ukr. 2025. (8): 53—58. https://doi.org/10.15407/visn2025.08.053
|