Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7
Синтезовано iндати BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) та методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено їх кристалiчнi шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС). Проаналiзовано особливостi будови двошарової ШПС BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) та виявлено фактори, що сприяють морфотропному переходу ШПС....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , , , |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19268 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 / Ю.О. Тiтов, Н.М. Бiлявина, В.Я. Маркiв, М.С. Слободяник, Я.А. Краєвська, В.П. Ящук // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 148-154. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860059186889490432 |
|---|---|
| author | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Краєвська, Я.А. Ящук, В.П. |
| author_facet | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Краєвська, Я.А. Ящук, В.П. |
| citation_txt | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 / Ю.О. Тiтов, Н.М. Бiлявина, В.Я. Маркiв, М.С. Слободяник, Я.А. Краєвська, В.П. Ящук // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 148-154. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Синтезовано iндати BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) та методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено їх кристалiчнi шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС). Проаналiзовано особливостi будови двошарової ШПС BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) та виявлено фактори, що сприяють морфотропному переходу ШПС.
The indates BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) have been synthesized, and their crystal layer perovskite-like structures (LPS) have been determined by X-ray powder diffraction. The peculiarities of twolayer LPS of BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) have been analyzed, and the factors which promote the morphotropic transition of LPS have been discovered.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:02:59Z |
| fulltext |
УДК 548.312.3
© 2010
Ю.О. Тiтов, Н. М. Бiлявина, В. Я. Маркiв,
член-кореспондент НАН України М. С. Слободяник, Я.А. Краєвська,
В.П. Ящук
Синтез i кристалiчна структура BaLn2In2O7
Синтезовано iндати BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) та методом рентгенiвської ди-
фракцiї на порошках визначено їх кристалiчнi шаруватi перовськiтоподiбнi структури
(ШПС). Проаналiзовано особливостi будови двошарової ШПС BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd)
та виявлено фактори, що сприяють морфотропному переходу ШПС.
Вдале поєднання фотокаталiтичних, надпровiдних та iонообмiнних властивостей дозволяє
вiднести бiльшiсть представникiв сiмейства шаруватих сполук Руддлесдена–Поппера до
числа перспективних матерiалiв сучасної технiки [1].
З публiкацiй вiдомi дуже обмеженi данi про iснування iндiєвмiсних представникiв цьо-
го сiмейства загального складу AIILnnInnO3n+1 (AII — лужноземельний метал, n — чис-
ло шарiв октаедрiв InO6 у перовськiтоподiбному блоцi) iз шаруватою перовськiтоподiбною
структурою (ШПС). Зокрема, синтезовано сполуки з одношаровою Sr1+xLa1−xInO4−d (0 6
6 x 6 0,2) [2] та двошаровою BaLn2In2O7 (Ln = La, Nd) структурами, а також визначено
кристалiчну структуру BaLa2In2O7 [3, 4]. Систематичних дослiджень можливостi синтезу
двошарових iндатiв AIILn2In2O7 досi не проводилось, а наявнiсть даних щодо будови ли-
ше одного двошарового iндату BaLa2In2O7 не давало змоги провести аналiз особливостей
кристалiчної структури всього ряду BaLn2In2O7.
Метою нашої роботи було дослiдження можливостi синтезу та визначення кристалiч-
ної структури двошарових перовськiтоподiбних iндатiв сiмейства Руддлесдена–Поппера за-
гального складу AIILn2In2O7 (AII = Ca, Sr, Ba).
Iндати BaLn2In2O7 синтезували шляхом сумiсної кристалiзацiї (випаровування при iн-
тенсивному перемiшуваннi) сумiшi водних розчинiв ацетату барiю та нiтратiв рiдкiснозе-
мельних елементiв (РЗЕ) й iндiю з спiввiдношенням Ba : Ln : In = 1 : 2 : 2 з подальшою
термообробкою отриманого продукту на газовому пальнику для видалення основної ма-
си оксидiв азоту. Отриману таким чином шихту сумiснозакристалiзованих нiтратiв (СЗН)
перетирали, запресовували в диски i пiддавали прожаренню при 1570 К до досягнення не-
змiнного фазового складу. Як вихiднi в роботi використовували ацетат барiю та нiтрати
РЗЕ i iндiю марок “хч”.
Кристалiчну структуру BaLn2In2O7 дослiджували методом порошку. Дифракцiйнi спе-
ктри записували в мiдному фiльтрованому випромiнюваннi на дифрактометрi ДРОН-3
(дискретний режим, крок сканування 0,03◦, експозицiя в точцi 5 с). Управлiння проце-
сом зйомки, збирання iнформацiї, первинна обробка дифракцiйних спектрiв та структурнi
розрахунки виконано з використанням апаратно-програмного комплексу [5]. Вимiри iнтен-
сивностi сигналу другої оптичної гармонiки I2ω лазерного випромiнювання проведенi на по-
лiкристалiчних зразках за методикою [6] з використанням IАГ : Nd лазера (λω = 1,064 мкм
i λ2ω = 0,532 мкм). Як еталон при оцiнцi нецентросиметричностi структури використано по-
рошок чотиришарового сегнетоелектрика La4Ti4O14 тiєї самої дисперсностi, що i дослiджу-
ванi зразки (∼ 2 мкм).
148 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
Оскiльки входження в ШПС оксидних сполук характерне лише для найбiльших за
розмiрами атомiв РЗЕ, визначальними об’єктами при оцiнцi можливостi iснування спо-
лук iз ШПС у рядах очiкуваних шаруватих iндатiв AIILn2In2O7 були лантановмiснi зразки
AIILa2In2O7.
Однофазнi Са-вмiснi зразки термооброблених СЗН валового складу CaLa2In2O7 мали
структуру ромбiчного перовськiту, перiоди кристалiчної гратки якої (a = 11,429(7) нм,
b = 8,214(8) нм, c = 11,823(9) нм) близькi до таких, якi наведенi в [7] для LaInO3. Це
дає пiдставу розглядати їх як дефектний перовськiт загального складу ABO3−δ, части-
на В-позицiй якого заповнена атомами лантану (2,5(Ca0,4La0,6)(In0,8La0,2)O2,8). Неоднофа-
знi зразки валового складу SrLa2In2O7, крiм основної фази типу ABO3−δ зi структурою
ромбiчного перовськiту (перiоди її кристалiчної гратки (a = 11,46(1) нм, b = 8,16(1) нм,
c = 11,77(2) нм) близькi до таких для LaInO3) мiстять невелику домiшку неiдентифiкова-
ної нами фази (фаз).
Рентгенофазовий аналiз термооброблених зразкiв СЗН барiю, РЗЕ та iндiю показав
утворення лише трьох iндивiдуальних шаруватих iндатiв BaLn2In2O7 з Ln = La, Pr, Nd.
Зразки валового складу BaLn2In2O7 з Ln = Sm, Eu багатофазнi, причому домiнуючою
фазою в них є фаза зi структурою ромбiчного перовськiту LnInO3.
Дифрактограми синтезованих термообробкою СЗН iндатiв BaLn2In2O7 (Ln = Pr,
Nd) подiбнi до дифрактограми отриманого за керамiчною технологiєю двошарового
BaLa2In2O7 [3], а їх iндексування показало належнiсть кристалiчної структури BaLn2In2O7
(Ln = Pr, Nd) до тетрагональної сингонiї. Систематика погасань вiдбиттiв на дифрактогра-
мах BaLn2In2O7 вказує на такi можливi просторовi групи: центросиметричну P42/mnm та
нецентросиметричнi P42nm або P4n̄2.
Результати тесту на генерацiю сигналу другої гармонiки лазерного випромiнювання по-
казали, що вiдносна iнтенсивнiсть сигналу I2ω для BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) не пере-
вищує 0,01I2ω для нецентросиметричної сполуки La4Ti4O14 iз ШПС. Така незначна вели-
чина I2ω однозначно вказує на належнiсть кристалiчної структури BaLn2In2O7 до центро-
симетричної просторової групи P42/mnm.
Враховуючи iзоструктурнiсть шаруватих iндатiв BaLn2In2O7, первинну оцiнку коор-
динатних параметрiв атомiв для вихiдних моделей структур BaLn2In2O7 (Ln = Pr, Nd)
проводили за вiдомими структурними даними для BaLa2In2O7 [3] (пр. гр. P42/mnm). Зi-
ставлення експериментальних i розрахованих для таких моделей структури iнтенсивностей
показало їх задовiльну збiжнiсть. Результати уточнення моделей структури BaLn2In2O7
(Ln = Pr, Nd) та їх дифракцiйнi данi зведено в табл. 1–3 i на рис. 1, 2. У цих таблицях
наведено вiдповiднi кристалографiчнi данi для синтезованого нами термообробкою СЗН
BaLa2In2O7. Уточненi шляхом розрахунку структури склади сполук BaLn2In2O7 у межах
похибки визначення вiдповiдають експериментально заданим.
Таблиця 1. Кристалографiчнi данi для BaLn2In2O7 (пр. гр. P42/mnm (№ 136))
Ln
Перiоди кристалiчної
гратки, нм
Незалежнi
вiдбиття
Загальний iзотропний
B-фактор, нм2
Фактор
недостовiрностi, Rw
La a = 0,5915(2), c = 2,086(1) 131 1,55(4) · 10−2 0,044
Pr a = 0,5911(1), c = 2,0606(4) 111 0,08(6) · 10−2 0,064
Nd a = 0,58969(8), c = 2,0491(3) 136 0,05(3) · 10−2 0,057
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 149
Рис. 1. Кристалiчна структура BaPr2In2O7 у виглядi октаедрiв InO6 та атомiв Ba (темнi кружечки) i Pr
(свiтлi кружечки)
Рис. 2. Будова мiжблочної границi в шаруватiй перовськiтоподiбнiй структурi BaNd2In2O7 (пр. гр.
P42/mnm)
Основними структурними одиницями iндатiв BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) є безпосе-
редньо не зв’язанi мiж собою двовимiрнi (нескiнченнi в напрямах осей X i Y ) перовськiтопо-
дiбнi блоки, кожен з яких складається з двох шарiв деформованих октаедрiв InO6 (рис. 1).
У напрямi дiагоналi площини XY сумiжнi блоки змiщенi один вiдносно iншого на половину
ребра перовськiтового куба, роздiленi шаром полiедрiв MeO9 та з’єднуються один з одним
за допомогою зв’язкiв −O−Me−O−.
Таблиця 2. Координати атомiв у структурах BaLn2In2O7
Атом Позицiя X Y Z
Ba 4f XBa YBa 0
Ln 8j XLn YLn ZLn
In 8j XIn YIn ZIn
O(1) 4g XO(1) YO(1) 0
O(2) 8j XO(2) YO(2) ZO(2)
O(3) 8h 0 0,5 ZO(3)
O(4) 4e 0 0 ZO(4)
O(5) 4e 0 0 ZO(5)
Координатнi параметри
Ln XBa YBa XLn YLn ZLn XIn YIn ZIn
La 0,2488(2) 0,2488(2) 0,2689(2) 0,2689(2) 0,1853(2) 0,2592(2) 0,2592(2) 0,4001(3)
Pr 0,2576(3) 0,2576(3) 0,2741(2) 0,2741(2) 0,1852(2) 0,2595(2) 0,2595(2) 0,3985(3)
Nd 0,2580(2) 0,2580(2) 0,2775(3) 0,2775(3) 0,1852(2) 0,2572(3) 0,2572(3) 0,3979(2)
Ln XO(1) YO(1) XO(2) YO(2) ZO(2) ZO(3) ZO(4) ZO(5)
La 0,806(2) 0,194(2) 0,184(2) 0,184(2) 0,290(2) 0,096(2) 0,126(2) 0,383(2)
Pr 0,802(2) 0,198(2) 0,184(2) 0,184(2) 0,289(3) 0,098(2) 0,128(2) 0,390(3)
Nd 0,775(3) 0,225(3) 0,183(2) 0,183(2) 0,287(2) 0,109(4) 0,130(2) 0,395(2)
150 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
Вiсiм (чотири O(2), два O(3), один О(4) та один О(5)) атомiв кисню полiедра MeO9 нале-
жать до того ж блока, що i атоми Ме, а дев’ятий атом кисню (O(2)) належить до сусiднього
блока (рис. 2). Цей мiжблочний зв’язок Me−O(2) найкоротший (0,230(2)–0,223(2) нм) серед
усiх зв’язкiв полiедра MeO9 (табл. 3), а його довжина наближається до мiнiмально вiдомих
вiдстаней Ln−O. Це дає пiдставу для висновку про неможливiсть знаходження набагато
бiльших (нiж атоми РЗЕ) атомiв барiю в полiедрах MeO9 мiж перовськiтоподiбними бло-
ками i вказує на їх локалiзацiю лише в позицiї 4f у великих внутрiшньоблочних пустотах
перовськiтоподiбного блока, де їх координацiйним полiедром є деформований кубооктаедр
BaO12.
Характер розподiлу атомiв барiю та РЗЕ мiж кристалографiчними позицiями 4f та 8j
ШПС BaLn2In2O7 був проаналiзований нами також шляхом розрахунку величини сум ва-
лентностей зв’язкiв (СВЗ) цих атомiв у полiедрах MeO9 й MeO12 (табл. 4). Розрахунки
валентностi зв’язку (s) проводили за формулою s = exp((R0 − R)/B) [9], де R0 — табу-
Таблиця 3. Мiжатомнi вiдстанi (нм), ступiнь деформацiї полiедрiв MeOn (∆) i деякi кути зв’язкiв (град) у
кристалiчних структурах BaLn2In2O7
BaLa2In2O7 BaPr2In2O7 BaNd2In2O7
Полiедр BaO12 Полiедр BaO12 Полiедр BaO12
Ba−2O(1) 0,264(2) Ba−2O(1) 0,272(1) Ba−2O(1) 0,286(3)
Ba−4O(3) 0,290(1) Ba−4O(3) 0,291(3) Ba−4O(3) 0,306(2)
Ba−2O(5) 0,322(2) Ba−2O(5) 0,304(2) Ba−2O(5) 0,295(2)
Ba−2O(1) 0,331(1) Ba−2O(1) 0,324(1) Ba−2O(1) 0,306(3)
Ba−2O(4) 0,335(1) Ba−2O(4) 0,341(2) Ba−2O(4) 0,342(1)
Ba−Oсер. 0,305 Ba−Oсер. 0,304 Ba−Oсер. 0,307
∆ 72 · 10−4 ∆ 56 · 10−4 ∆ 32 · 10−4
Полiедр LaO9 Полiедр PrO9 Полiедр NdO9
La−1O(2)∗ 0,230(2) Pr−1O(2)∗ 0,227(1) Nd−1O(2)∗ 0,223(2)
La−1O(5) 0,240(1) Pr−1O(5) 0,244(1) Nd−1O(5) 0,248(1)
La−2O(2) 0,252(2) Pr−2O(2) 0,249(2) Nd−2O(2) 0,247(1)
La−1O(4) 0,257(1) Pr−1O(4) 0,258(2) Nd−1O(4) 0,258(1)
La−2O(3) 0,281(2) Pr−2O(3) 0,276(1) Nd−2O(3) 0,262(3)
La−2O(2) 0,351(1) Pr−2O(2) 0,354(1) Nd−2O(2) 0,356(2)
La−Oсер. 0,277 Pr−Oсер. 0,276 Nd−Oсер. 0,273
∆ 234 · 10−4 ∆ 253 · 10−4 ∆ 279 · 10−4
Полiедр InO6 Полiедр InO6 Полiедр InO6
In−1O(4) 0,209(1) In−1O(4) 0,208(2) In−1O(4) 0,210(1)
In−2O(3) 0,209(2) In−2O(3) 0,209(1) In−2O(3) 0,209(2)
In−1O(1) 0,212(1) In−1O(1) 0,212(2) In−1O(1) 0,210(1)
In−1O(5) 0,220(2) In−1O(5) 0,218(2) In−1O(5) 0,215(2)
In−1O(2) 0,238(1) In−1O(2) 0,234(3) In−1O(2) 0,236(2)
In−Oсер 0,216 In−Oсер 0,215 In−Oсер 0,215
∆ 24 · 10−4 ∆ 18 · 10−4 ∆ 20 · 10−4
∠In−O(1)−In 159(1) ∠In−O(1)−In 161(1) ∠In−O(1)−In 172(1)
∠In−O(3)−In 176(1) ∠In−O(3)−In 176(1) ∠In−O(3)−In 172(1)
∠In−O(4)−In 150(1) ∠In−O(4)−In 150(1) ∠In−O(4)−In 148(1)
∠In−O(5)−In 161(1) ∠In−O(5)−In 171(1) ∠In−O(5)−In 177(1)
Пр и м i т ка . Ступiнь деформацiї полiедрiв MeOn у кристалiчнiй структурi BaLn2In2O7 розраховано за
формулою: ∆ = 1/n
∑
[(Ri −R)/R]2 (Ri — вiдстанi Me−O, R — середня вiдстань Me−O, n — координацiйне
число) [8]. ∗ Мiжблочна вiдстань (O(2) — атом кисню октаедра InO6 iз сусiднього перовськiтоподiбного
блока).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 151
льована величина довжини одновалентного зв’язку (нм), R — експериментальна величина
довжини зв’язку (нм), а B — табульована величина дисперсiї довжин зв’язку, яку викори-
стовували при знаходженнi R0, i дорiвнює 0,037 нм. Суми валентностей зв’язкiв знаходили,
пiдсумовуючи валентностi усiх зв’язкiв: СВЗ = Σs ·n, де n — кiлькiсть зв’язкiв даного типу.
Як видно з даних табл. 4, величини СВЗ атомiв барiю та РЗЕ у гiпотетичних полiедрах
BaO9 та LnO12 значно вiдрiзняються вiд їх хiмiчних валентностей, у той час як при розта-
шуваннi атомiв барiю у позицiї 4f, а атомiв РЗЕ в позицiї 8j величини СВЗ цих елементiв
набагато ближчi до їх валентностей.
Результати проведених розрахункiв вказують на упорядкований розподiл атомiв барiю
та РЗЕ у ШПС BaLn2In2O7 iз локалiзацiєю атомiв барiю лише у внутрiшньоблочних кубо-
октаедричних пустотах перовськiтоподiбного блока, а атомiв РЗЕ лише у полiедрах LnO9.
Iмовiрною причиною такого характеру розподiлу атомiв барiю та РЗЕ у двошаровiй ШПС
BaLn2In2O7 є, очевидно, прагнення вiдносно менших атомiв РЗЕ заселяти меншi за розмi-
ром полiедри MeO9. Зазначимо, що iз дев’яти атомiв кисню полiедра LnO9 два атоми О(2)
розташованi на значно бiльших вiдстанях (0,351(1)–0,356(2) нм (див. табл. 3)) вiд атома
РЗЕ, нiж решта, тому координацiйне число атомiв РЗЕ можна розглядати як 7 + 2.
Зiставлення мiжатомних вiдстаней Me−O i ступеня деформацiї (∆) полiедрiв MeOn
у ШПС BaLn2In2O7 (див. табл. 3) показало рiзний характер їх залежностi вiд розмiру ато-
ма РЗЕ. Так, iз зменшенням iонного радiуса РЗЕ розмiр найбiльш деформованих у ШПС
BaLn2In2O7 полiедрiв LnO9 очiкувано зменшується, а величина ступеня їх деформацiї, яка
вже для BaLa2In2O7 (234·10−4) є однiєю з найбiльших серед сполук сiмейства Руддлесдена–
Поппера, поступово зростає до 279 ·10−4 для BaNd2In2O7. Це дає пiдстави для припущення,
що однiєю з основних причин обмеженостi ряду двошарових iндатiв BaLn2In2O7 є дестабi-
лiзацiя ШПС внаслiдок наростання деформованостi полiедрiв LnO9.
Величина ступеня деформацiї мiжблочних полiедрiв MeO9 у двошаровiй ШПС
BaLa2In2O7 (234 · 10−4) бiльше нiж у 2 рази перевищує вiдповiдну величину для синте-
зованого нами BaLaInO4 (пр. гр. Pbca, ∆(Ba,La)O9 = 106 · 10−4) з одношаровою ШПС.
Слiд було очiкувати, що в тришарових (n = 3) iндатах BaLn3In3O10 ступiнь деформацiї
полiедрiв MeO9 буде ще бiльшим, нiж у двошарових BaLa2In2O7, що унеможливить утво-
рення тришарових BaLn3In3O10 внаслiдок руйнування їх ШПС. Дiйсно, рентгенофазовий
аналiз термооброблених зразкiв СЗН iз спiввiдношенням Ba : La : In = 1 : 3 : 3 показав, що
вони складаються з двошарового BaLa2In2O7 та ромбiчного перовськiту LaInO3.
Внутрiшньоблочнi кубооктаедри BaO12 значно менше деформованi, нiж зовнiшньобло-
чнi полiедри LnO9, якi “зшивають” сусiднi перовськiтоподiбнi блоки. На противагу полiед-
рам LnO9, ступiнь деформацiї полiедрiв BaO12 зменшується iз зростанням порядкового
Таблиця 4. Розрахованi величини сум валентностей зв’язкiв (СВЗ) для атомiв барiю та РЗЕ в полiедрах
MeOn ШПС BaLn2In2O7
Ln R0, нм
СВЗ
Позицiя 4f Позицiя 8j
Полiедр Полiедр
BaO12 LnO12 BaO9 LnO9
La 0,2172 1,92 1,42 3,77 2,78
Pr 0,2138 1,86 1,25 3,92 2,63
Nd 0,2105 1,59 0,98 4,29 2,64
Пр и м i т ка . Для зв’язку Ba−O величина R0 = 0,2285 нм [9].
152 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
номеру РЗЕ. При цьому змiна вiдстаней Ba−O має такий характер, що для BaNd2In2O7
координацiйне число атомiв барiю можна розглядати як 10 + 2 (див. табл. 3).
Октаедри InO6 у перовськiтоподiбних блоках з’єднанi мiж собою тiльки вершинами
(кожний октаедр має п’ять спiльних вершин iз сумiжними октаедрами одного i того ж
блока) i нахиленi один до одного (див. табл. 3). Аналiз величин взаємного нахилу октаедрiв
InO6 (вiдхилення кута зв’язку In−O−In вiд 180◦) у ШПС BaLn2In2O7 показав, що зменшен-
ня розмiру атома РЗЕ найiстотнiше позначається на нахилi (∠In−O(1)−In) сумiжних шарiв
октаедрiв InO6 двошарового перовськiтоподiбного блока, який пропорцiйний величинi RLn
(див. табл. 3). Взаємний нахил октаедрiв у межах одного шару перовськiтоподiбного блока
(кути ∠In−O(3)−In, ∠In−O(4)−In та ∠In−O(3)−In) зазнає при цьому значно менших змiн.
На вiдмiну вiд полiедрiв LnO9 та BaO12, розмiри та характер деформацiї октаедрiв InO6
у перовськiтоподiбних блоках ШПС усiх BaLn2In2O7 дуже близькi, а ступiнь їх деформа-
цiї в усiх двошарових iндатах вiдносно невеликий i лежить в межах ∆ = (18–24) · 10−4
(див. табл. 3). Необхiдно також зазначити, що в ШПС BaLn2In2O7 з усiх атомiв кисню
октаедрiв InO6 найбiльш вiддаленим ((0,234(3)–0,238(1) нм) вiд атома iндiю є зовнiшньо-
блочний атом О(2), саме через який i здiйснюється зв’язування перовськiтоподiбного блоку
та шару полiедрiв LnO9 (див. табл. 3, рис. 2).
Таким чином, авторами даного повiдомлення визначено положення границi морфотроп-
ного переходу ШПС в ряду двошарових iндатiв BaLn2In2O7, термообробкою СЗН впер-
ше синтезовано двошаровий iндат BaPr2In2O7 та вперше визначена ШПС BaLn2In2O7
(Ln = Pr, Nd). Аналiз мiжатомних вiдстаней, сум валентностей зв’язкiв та ступiнь дефор-
мацiї полiедрiв вперше дозволив визначити основнi закономiрностi впливу типу атома РЗЕ
на будову двошарової ШПС iндатiв BaLn2In2O7 та виявити фактори, що сприяють мор-
фотропному переходу ШПС.
1. Schaak R.E., Mallouk T. E. Perovskites by design: a toolbox of solid-state reactions // Chem. Mater. –
2002. – 14, No 4. – P. 1455–1471.
2. Kato S., Ogasawara M., Sugai M., Nakata S. Synthesis and oxide ion conductivity of new layered perovskite
La1−xSr1+xInO4−d // Solid State Ionics. – 2002. – 149, No 1./2. – P. 53–57.
3. Caldes M., Michel C., Rouillon T. et al. Novel indates Ln2BaIn2O7, n = 2 members of Ruddlesden-Popper
family (Ln = La, Nd) // J. Mater. Chem. – 2002. – 12, No 3. – P. 473–476.
4. Pelle F., Gardant N., Antic-Fidancev E. et al. Structural and spectroscopic study of a new indium based
oxide // Ann. Chim.: Sci. Mater. – 1998. – 23, No 1./2. – P. 327–330.
5. Маркiв В.Я., Бєлявiна Н.М. Апаратно-програмний комплекс для дослiдження полiкристалiчних ре-
човин за їх дифракцiйними спектрами // Тези доп. II Мiжнар. конф. “КФМ 97”. – Львiв, 1997. –
С. 260–261.
6. Леонов А.П., Стефанович С.Ю. Развитие метода ГВГ для выявления и изучения нецентросимме-
тричных фаз на поликристаллических образцах // Получение и применение сегнетоматериалов в
народном хозяйстве. – Москва: Изд. МДНТП, 1984. – С. 21–36.
7. PowderDiffraction File 2003. – PDF – 2, Datebase Sets 1–89.
8. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and
halcogenides // Acta Cryst. – 1976. – A32, No 5. – P. 751–767.
9. Brown I.D., Altermatt D. Bond-valence parameters obtained from a systematic analysis of the inorganic
crystal structure database // Acta Cryst. – 1985. – B41, No 4. – P. 244–247.
Надiйшло до редакцiї 25.02.2009Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №1 153
Yu.A. Titov, N.M. Belyavina, V. Ya. Markiv,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine M. S. Slobodyanik,
Ya. A. Krayevska, V.P. Yaschuk
Synthesis and crystal structure of BaLn2In2O7
The indates BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) have been synthesized, and their crystal layer perovski-
te-like structures (LPS) have been determined by X-ray powder diffraction. The peculiarities of two-
layer LPS of BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) have been analyzed, and the factors which promote the
morphotropic transition of LPS have been discovered.
154 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19268 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:02:59Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Краєвська, Я.А. Ящук, В.П. 2011-04-23T17:03:10Z 2011-04-23T17:03:10Z 2010 Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 / Ю.О. Тiтов, Н.М. Бiлявина, В.Я. Маркiв, М.С. Слободяник, Я.А. Краєвська, В.П. Ящук // Доп. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 148-154. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19268 548.312.3 Синтезовано iндати BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) та методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено їх кристалiчнi шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС). Проаналiзовано особливостi будови двошарової ШПС BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) та виявлено фактори, що сприяють морфотропному переходу ШПС. The indates BaLn2In2O7 (Ln = La, Pr, Nd) have been synthesized, and their crystal layer perovskite-like structures (LPS) have been determined by X-ray powder diffraction. The peculiarities of twolayer LPS of BaLn2In2O7 (Ln = La−Nd) have been analyzed, and the factors which promote the morphotropic transition of LPS have been discovered. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 Synthesis and crystal structure of BaLn2In2O7 published earlier |
| spellingShingle | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Краєвська, Я.А. Ящук, В.П. Хімія |
| title | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 |
| title_alt | Synthesis and crystal structure of BaLn2In2O7 |
| title_full | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 |
| title_fullStr | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 |
| title_full_unstemmed | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 |
| title_short | Синтез і кристалічна структура BaLn2In2O7 |
| title_sort | синтез і кристалічна структура baln2in2o7 |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19268 |
| work_keys_str_mv | AT títovûo sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT bílâvinanm sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT markívvâ sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT slobodânikms sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT kraêvsʹkaâa sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT âŝukvp sintezíkristalíčnastrukturabaln2in2o7 AT títovûo synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 AT bílâvinanm synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 AT markívvâ synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 AT slobodânikms synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 AT kraêvsʹkaâa synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 AT âŝukvp synthesisandcrystalstructureofbaln2in2o7 |