Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅
Синтезовано сполуки La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС) стехiометричних сполук La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe). Встановлено належнiсть ШПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) до структурного типу BaLa₄Ti...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85754 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 5. — С. 160–166. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859981981062791168 |
|---|---|
| author | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. |
| author_facet | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. |
| citation_txt | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 5. — С. 160–166. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Синтезовано сполуки La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС) стехiометричних сполук La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe). Встановлено належнiсть ШПС
La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) до структурного типу BaLa₄Ti₄O₁₅. Параметри елементарних комiрок La5Ti3BIIIO15: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (B^III — Ga), a = 0,55670(8) нм, c = 2,1978(4) нм (B^III — Fe), a = 0,56258(7) нм, c — 2,2069(3) нм (B^III —
In), просторова група P-3c1. Значення факторiв недостовiрностi RB дорiвнюють 0,046
(BI^II — Ga) i 0,068 (B^III — Fe). Проаналiзовано особливостi ШПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ та встановлено взаємозв’язки склад — будова ШПС.
Синтезированы соединения La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In). Методом рентгеновской дифракции на порошках определены слоистые перовскитоподобные структуры (СПС) стехиометрических соединений La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe). Установлена принадлежность СПС
La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) к структурному типу BaLa₄Ti₄O₁₅. Параметры элементарных ячеек La₅Ti₃B^IIIO₁₅: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (B^III — Ga), a = 0,55670(8) нм,
c = 2,1978(4) нм (B^III — Fe), a = 0,56258(7) нм, c = 2,2069(3) нм (B^III — In), пространственная группа P-3c1. Значения факторов недостоверности RB составляют 0,046 (B^III —
Ga) и 0,068 (B^III — Fe). Проанализированы особенности СПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ и установлены
взаимосвязи состав — строение СПС.
La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In) have been synthesized, and the crystal layered perovskite-like
structures (LPS) of stoichiometric compounds La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) are determined by
X-ray powder diffraction. It is found that the LPS of La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) belongs to
the BaLa₄Ti₄O₁₅-type structure. The cell constants of La₅Ti₃B^IIIO₁₅ are: a = 0.55468(6) nm, c =
= 2.1993(2) nm (B^III — Ga), a = 0.55670(8) nm, c = 2.1978(4) nm (B^III — Fe), a = 0.56258(7) nm,
c = 2.2069(3) nm (B^III — In), and the space group is P-3c1. The final RB value is equal to 0.046
(B^III — Ga) and 0.068 (B^III — Fe). The peculiarities of LPS of La₅Ti₃B^IIIO₁₅5 are analyzed, and
the correlations composition — constitution of LPS have been identified.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:26:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 546.654′824′681′682′723
Ю.О. Тiтов, Н. М. Бiлявина, В. Я. Маркiв,
член-кореспондент НАН України М. С. Слободяник,
В.В. Полубiнський
Кристалiчна структура шаруватих перовськiтiв
La5Ti3B
III
O15
Синтезовано сполуки La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In). Методом рентгенiвської ди-
фракцiї на порошках визначено шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС) сте-
хiометричних сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe). Встановлено належнiсть ШПС
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) до структурного типу BaLa4Ti4O15. Параметри елемен-
тарних комiрок La5Ti3B
IIIO15: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (BIII — Ga), a =
= 0,55670(8) нм, c = 2,1978(4) нм (BIII — Fe), a = 0,56258(7) нм, c — 2,2069(3) нм (BIII —
In), просторова група P-3c1. Значення факторiв недостовiрностi RB дорiвнюють 0,046
(BIII — Ga) i 0,068 (BIII — Fe). Проаналiзовано особливостi ШПС La5Ti3B
IIIO15 та вста-
новлено взаємозв’язки склад — будова ШПС.
Особливостi будови сполук типу AnBn−1O3n iз шаруватою перовськiтоподiбною структу-
рою (ШПС) з n = 5 є одним iз основних факторiв, якi обумовлюють високий рiвень їх
електрофiзичних характеристик у надвисокочастотному дiапазонi [1, 2].
На сьогоднi встановлено iснування шести чотиришарових сполук типу La5Ti3B
IIIO15
(BIII — Al [1, 3], Ga [1], Cr, Fe [3], Sc [4], In [5]) iз тривалентними атомами у В-позицiї ШПС.
Однак данi про будову ШПС бiльшостi сполук La5Ti3B
IIIO15 у науковiй лiтературi вiдсутнi
(BIII — Cr, Fe, In) або є недостатньо достовiрними (BIII — Al (Rwp ≈ 0,1), Ga (Rwp ≈ 0,15) [1]),
оскiльки визначенi для нестехiометричних зразкiв, якi мiстили ∼10% домiшкових фаз.
Ранiше було детально дослiджено послiдовностi фазових перетворень при синтезi спо-
лук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, Sc, In) та визначено оптимальнi умови отримання одно-
фазних бездомiшкових зразкiв цих сполук [5]. Метою даної роботи було визначення криста-
лiчної структури та аналiз особливостей будови стехiометричних шаруватих сполук типу
AnBn−1O3n з n = 5 складу La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, In, Fe).
Однофазнi полiкристалiчнi зразки сполук La5Ti3B
IIIO15 синтезовано термообробкою
шихти́ спiльноосаджених гiдроксидiв (BIII — Fe, In) та за керамiчною технологiєю (BIII —
Ga), як описано в статтi [5]. Рентгенiвськi дифракцiйнi спектри La5Ti3B
IIIO15 записано на
дифрактометрi ДРОН-3 у дискретному режимi (крок сканування 0,03◦, експозицiя в точцi
5 с) на мiдному фiльтрованому випромiнюваннi. Управлiння процесом зйомки та збором
iнформацiї, початкова обробка дифрактограм, а також структурнi розрахунки виконано
з використанням апаратно-програмного комплексу [6].
Дифрактограми зразкiв складу La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, In, Fe) подiбнi до дифрак-
тограм вiдомих сполук типу AnBn−1O3n iз чотиришаровою ШПС: BaLa4Ti4O15 (пр. гр.
P-3c1) [7] та Ba5Ta4O15 (пр. гр. P-3m1) [8].
Iндексування дифрактограм сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In) показало, що вони
задовiльно iндексуються в тригональнiй сингонiї з подвоєним (порiвняно з Ba5Ta4O15 та
Ba5Nb4O15,48) перiодом c кристалiчної гратки. Причиною подвоєння є наявнiсть на дифрак-
тограмах сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In) ряду вiдбиттiв слабкої iнтенсивностi.
© Ю. О. Тiтов, Н.М. Бiлявина, В. Я. Маркiв, М.С. Слободяник, В.В. Полубiнський, 2013
160 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №5
Аналiз погасань вiдбиттiв на дифрактограмах, незначна iнтенсивнiсть сигналу генерацiї
другої гармонiки лазерного випромiнювання I2ω. для La5Ti3B
IIIO15 (приблизно на порядок
менша, нiж у нецентросиметричного La2Ti2O7 iз ШПС), а також особливостi будови ШПС
сполук типу AnBn−1O3n з n = 5 (чергування шарiв АО3 за типом (гкккг)2 [1]) вказують на
належнiсть ШПС La5Ti3B
IIIO15 до центросиметричної просторової групи P-3c1.
Первинну оцiнку координат атомiв для початкових моделей структури сполук
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In) проведено за структурними даними для титанату
BaLa4Ti4O15 (пр. гр. P-3c1) [7]. Зiставлення експериментальних i розрахованих для таких
моделей структури iнтенсивностей показало їх задовiльну збiжнiсть для BIII — Ga, Fe. У ви-
падку сполуки La5Ti3InO15 (a = 0,56258(7) нм, c = 2,2069(3) нм, α = 90◦, β = 90◦, γ = 120◦)
величина фактора недостовiрностi RB є незадовiльно великою (0,153). Можливою причи-
ною цього може бути вiдмiннiсть будови ШПС титаноiндату La5Ti3InO15 вiд використаної
моделi його структури. Результати уточнення координатних та теплових параметрiв струк-
тури сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe), а також дифракцiйнi данi наведено в табл. 1,
2 та на рис. 1, 2. Уточненi при розрахунку структури склади цих сполук у межах похибки
визначення вiдповiдають експериментально заданим.
Кристалiчна структура сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) побудована з розташова-
них у площинi XY двовимiрних перовськiтоподiбних блокiв iз чотирьох шарiв, з’єднаних
вершинами октаедрiв (Тi,BIII)O6 та TiO6 (див. рис. 1). Одна п’ята октаедричних позицiй
у перовськiтоподiбному блоцi є вакантною. Безпосереднiй зв’язок мiж зовнiшньоблочни-
ми октаедрами сусiднiх перовськiтоподiбних блокiв у шаруватiй структурi La5Ti3B
IIIO15
(BIII — Ga, Fe) вiдсутнiй. Блоки роздiленi шаром деформованих кубооктаедрiв La(1)O12
та утримуються разом за допомогою зв’язкiв −O−La(1)−O−.
З дванадцяти атомiв оксигену полiедра La(1)O12 дев’ять (шiсть O(1) та три O(2)) на-
лежать до того самого блока, що й атоми La(1), а три атоми оксигену O(1) належать до
сусiднього блока (див. рис. 2). Координацiйне число внутрiшньоблочних атомiв Lа(2) й
Lа(3) дорiвнює 12, а їх координацiйним полiедром є деформований кубооктаедр LаО12.
Через близькiсть факторiв атомного розсiювання атомiв Fe й Ti, уточнення структури
La5Ti3FeO15 проведено у припущеннi статистичного розподiлу цих елементiв по октаедрич-
них позицiях 4с i 4d перовськiтоподiбного блока.
Характер розподiлу атомiв Ti й Fe у ШПС La5Ti3FeO15 був проаналiзований нами
шляхом розрахунку величин сум ефективних валентностей зв’язкiв (СЕВЗ) цих атомiв
у октаедрах (Ti1−xFex)O6, як описано в статтi [4]. Найкращий збiг середньої валентностi
центральних атомiв октаедрiв (Ti1−xFex)O6 та вiдповiдних розрахованих величин СЕВЗ
(Ti1−xFex)−O в октаедрах (Ti1−xFex)O6 має мiсце при розташуваннi переважної бiльшостi
атомiв Fe (x ∼= 0,35) у позицiях 4d (рис. 3). Результати наших розрахункiв СЕВЗ корелюють
з проведеним в роботi [3] аналiзом мессбауеровських спектрiв La5Ti3FeO15 та вказують на
частково упорядкований розподiл атомiв Ti й Fe у ШПС La5Ti3FeO15 iз переважною ло-
калiзацiєю атомiв Fe у внутрiшньоблочних октаедрах (Ti1−xFex)(2)O6 перовськiтоподiбного
блока.
Характерною особливiстю чотиришарової структури La5Ti3GaO15 є високовпорядковане
розмiщення атомiв Ga лише в центральнiй частинi перовськiтоподiбного блока, в той час
як октаедричнi позицiї на краю блока заселенi виключно атомами Ti (див. табл. 1, 2).
Рiзниця зарядiв ∆q iонiв Ti4+ й Ga3+ або Fe3+ є мiнiмальною, а їх розмiри (Ga3+
(0,076 нм), Fe3+ (0,0785 нм), Ti4+ (0,0745 нм) [9]) — досить близькими. Можливiсть упоряд-
кування в iонних кристалах визначається в основному рiзницею зарядiв iонiв ∆q i радiусiв
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №5 161
Таблиця 1. Кристалографiчнi данi сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe)
Позицiя Атом
La5Ti3GaO15 La5Ti3FeO15
X Y Z З. п.∗ X Y Z З. п.∗
4d La(1) 0,6670 0,3330 0,4603(2) 1 0,6670 0,3330 0,4588(2) 1
4d La(2) 0,3330 0,6670 0,3590(4) 1 0,3330 0,6670 0,3601(2) 1
2a La(3) 0 0 0,25 1 0 0 0,25 1
4c Ti(1) 0 0 0,4151(3) 1 0 0 0,4132(3) 0,75
4c Fe(1) — — — — 0 0 0,4132(3) 0,25
4d Ti(2) 0,6670 0,3330 0,3038(3) 0,5 0,6670 0,3330 0,2990(2) 0,75
4d Ga(2) 0,6670 0,3330 0,3038(3) 0,5 — — — —
4d Fe(2) — — — — 0,6670 0,3330 0,2990(2) 0,25
12g O(1) 0,876(3) 0,228(2) 0,549(2) 1 0,879(2) 0,234(2) 0,550(3) 1
12g O(2) 0,319(2) 0,114(2) 0,351(3) 1 0,328(3) 0,109(2) 0,350(2) 1
6f O(3) 0,556(3) 0 0,25 1 0,553(2) 0 0,25 1
Пр. група P-3c1 (no 165) P-3c1 (no 165)
Параметри гратки, нм a = 0,55468(6), b = 0,55468(6), c = 2,1993(2), γ = 120◦ a = 0,55670(8), b = 0,55670(8), c = 2,1978(4), γ = 120◦
Незалежнi вiдбиття 148 185
Загальний iзотропний 0,31(3) · 10−2 0,09(3) · 10−2
B-фактор, нм2
Фактор недостовiрностi RB = 0,046 RB = 0,068
∗Заповнення позицiї.
162
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
R
epo
rts
o
f
th
e
N
a
tio
n
a
l
A
ca
d
em
y
o
f
S
cien
ces
o
f
U
kra
in
e,
2
0
1
3
,
№
5
Рис. 1. Проекцiї кристалiчної структури La5Ti3FeO15 на площини Y Z й Y X у виглядi октаедрiв (Ti, Fe)O6
та атомiв La (чорнi кружки)
Рис. 2. Будова мiжблочної границi в шаруватiй перовськiтоподiбнiй структурi La5Ti3GaO15
Рис. 3. Залежнiсть середньої валентностi центральних атомiв зовнiшньоблочних октаедрiв (Ti1−xFex)(2)O6
(1 ) та вiдповiдних розрахованих величин сум ефективних валентностей зв’язкiв (Ti1−xFex)(2)−O в октаед-
рах (Ti1−xFex)(2)O6 (2) вiд ступеня заповнення (x) позицiї 4d атомами Fe
∆RB та електронною будовою катiонiв, тому можна припустити, що тенденцiя до лока-
лiзацiї катiонiв Ga3+ й Fe3+ лише у внутрiшнiх шарах перовськiтоподiбних блокiв ШПС
La5Ti3B
IIIO15 визначається головним чином їх електронною будовою. Така сама тенденцiя
спостерiгається також для Ga- й Fe-вмiсних представникiв сiмейства сполук з ШПС типу
AnBnO3n+2 [10, 11].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №5 163
Зiставлення довжин зв’язкiв Me−O та ступенiв деформацiї (∆) октаедрiв MeO6 у ШПС
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe й Sc [4]) показало, що центральнi октаедри перовськiтоподiбних
блокiв Me(2)O6 є практично iдеальними (їх ∆ 6 1·10−4), у той час як для зовнiшньоблочних
октаедрiв Me(1)O6 характернi досить значнi рiзниця у довжинах зв’язкiв Me−O (0,021–
0,03 нм) та величина ∆(27–54 · 10−4).
Аналiз кристалографiчних характеристик шаруватих сполук типу La5Ti3B
IIIO15 (BIII —
Cr [3], Ga, Fe, Sc [4], In) виявив лiнiйну залежнiсть перiодiв кристалiчної гратки та
об’ємiв елементарних комiрок вiд величини середнього радiуса атомiв у В-позицiї ШПС
(рис. 4).
Хiд залежностей ступенiв деформацiї зовнiшньоблочних полiедрiв La(1)O12 та (Ti,
BIII)(1)O6 у шаруватих структурах стехiометричних La5Ti3B
IIIO15 вiд середнього крис-
талiчного радiуса атомiв В-позицiї (див. рис. 4) показав, що збiльшення розмiру трива-
лентного катiона призводить до збiльшення ступеня деформацiї цих полiедрiв та вiдпо-
вiдно зростання напруженостi на мiжблочнiй границi, що буде дестабiлiзувати шарувату
структуру сполук типу La5Ti3B
IIIO15.
Слiд зазначити, що основний внесок у збiльшення деформацiї зовнiшньоблочних октаед-
рiв (Ti, BIII)(1)O6 дає зростання мiжатомної вiдстанi Ti−O(2) (див. рис. 4), що виражається
в зсувi атомiв О(2) у бiк найближчого перовськiтоподiбного блока (див. рис. 2).
З кристалохiмiчної точки зору утворення La5Ti3B
IIIO15 можна представити як “до-
рощування” числа шарiв октаедрiв у тришаровому перовськiтоподiбному блоцi титана-
ту La4Ti3O12 перовськiтом складу LaBIIIO3 в результатi чого утворюється чотиришарова
ШПС сполук La5Ti3B
IIIO15.
Таблиця 2. Деякi мiжатомнi вiдстанi та ступiнь деформацiї (∆) полiедрiв LaO12, TiO6 та (Ti, BIII)O6 у
кристалiчнiй структурi сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe)
Атоми
BIII — Ga BIII — Fe
Атоми
BIII — Ga BIII — Fe
d, нм d, нм d, нм d, нм
La(1)–3O(1)∗ 0,249(2) 0,253(2) Ti(1)–3O(1) 0,189(1) —
3O(1) 0,250(1) 0,248(2) 3O(2) 0,210(2) —
3O(2) 0,294(2) 0,291(1) Ti(1)–Oсер 0,200 —
3O(1) 0,307(3) 0,311(2) ∆Ti(1)O6 28 ·10−4 —
La(1)−Oсер 0,275 0,276 (Ti, Ga)(2)–3O(2) 0,198(1) —
∆La(1)O12 89 · 10−4 91 · 10−4 3O(3) 0,202(2) —
La(2)–3O(2) 0,253(2) 0,249(2) (Ti, Ga)(2)−Oсер 0,200 —
3O(1) 0,254(1) 0,250(2) ∆(Ti, Ga)(2)O6 1 · 10−4 —
3O(3) 0,290(2) 0,292(1)
3O(2) 0,303(2) 0,310(2) (Ti, Fe)(1)–3O(1) — 0,192(1)
La(2)−Oсер 0,275 0,275 3O(2) — 0,213(2)
∆La(2)O12 64 · 10−4 93 · 10−4 (Ti, Fe)(1)−Oсер — 0,203
La(3)–3O(3) 0,246(1) 0,249(2) ∆(Ti, Fe)(1)O6 — 27 · 10−4
6O(2) 0,271(2) 0,273(1) (Ti, Fe)(2)–3O(2) — 0,200(2)
3O(3) 0,308(3) 0,308(2) 3O(3) — 0,196(2)
La(3)–Oсер 0,274 0,276 (Ti, Fe)(2)−Oсер — 0,198
∆La(3)O12 65 · 10−4 58 · 10−4 ∆(Ti,Fe)(2)O6 — 1 · 10−4
Пр и м i т ка . Ступiнь деформацiї октаедрiв MeOn у кристалiчнiй структурi La5Ti3B
IIIO15 розраховано за
формулою: ∆ = 1/n
∑
[(Ri −R)/R]2, де Ri — вiдстанi Me−O, R — середня вiдстань Me−O; n — координа-
цiйне число [9].
∗Мiжблочна вiдстань (О(1) — атом оксигену октаедрiв Ti(1)O6 й (Ti, BIII)(1)O6 iз сусiднього перовськiто-
подiбного блока).
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №5
Рис. 4. Залежностi об’єму елементарних комiрок сполук типу La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Al [1, 3], Cr [3], Ga,
Fe, Sc [4], In) (1 ) та ступеня деформацiї зовнiшньоблочних полiедрiв La(1)O12 (2 ) й (Ti, BIII)(1)O6 (3 ),
мiжатомних вiдстаней (Ti, BIII)(1)−O(2) (4 ) й (Ti, BIII)(1)−O(1) (5 ) у ШПС стехiометричних La5Ti3B
IIIO15
(BIII — Ga, Fe, Sc [4]) вiд середнього кристалiчного радiуса iонiв В-позицiї
У зв’язку з цим безсумнiвний iнтерес представляло дослiдження особливостей будови
бiльш багатошарових титаноферитiв та титаноiндатiв складу LanTi3B
III
n−4O3n з n = 6. Про-
те результати рентгенографiчного дослiдження термооброблених зразкiв валового складу
La6Ti3B
III
2 O18 показали, що замiсть очiкуваного п’ятишарового La6Ti3In2O18 утворюється
двофазна сумiш, яка складається iз фаз на основi чотиришарового La5Ti3InO15 та перов-
ськiту LaInO3. У випадку BIII — Fe кiнцевим продуктом термообробки є фаза зi структурою
дефектного перовськiту. Найвiрогiднiшими причинами вiдсутностi п’ятишарових сполук
La6Ti3B
III
2 O18 (BIII — Fe, In) є наближення їх будови до дуже стабiльної тривимiрної струк-
тури перовськiту, що, безумовно, дестабiлiзує ШПС, а також зростання напруженостi на
мiжблочних границях у випадку великих атомiв In.
Таким чином, нами синтезовано три однофазних представника сiмейства шаруватих
сполук типу AnBn−1O3n складу La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In), методом рентгенiвсь-
кої дифракцiї вперше визначено кристалiчну структуру двох стехiометричних сполук
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) та проаналiзовано особливостi їх будови. Визначено харак-
тер впливу розмiру атомiв типу ВIII на ступiнь деформацiї мiжблочних полiедрiв МеОk
i довжини вiдстаней зовнiшньоблочних октаедрiв (Ti, BIII)(1)O6 у ШПС сполук типу
La5Ti3B
IIIO15 та з’ясовано фактори, якi сприяють руйнацiї ШПС в iзоморфному рядi спо-
лук La5Ti3B
IIIO15.
1. Kuang X., Allix M.M.B., Claridge J. B. et al. Crystal structure, microwave dielectric properties and AC
conductivity of B-cation deficient hexagonal perovskites La5MxTi4−xO15 (x = 0.5, 1; M = Zn, Mg, Ga,
Al) // J. Mater. Chem. – 2006. – 16, No 11. – P. 1038–1045.
2. Lee C.T., Ou C.C., Lin Y.C. et al. Structure and microwave dielectric property relations in
(Ba1−xSrx)5Nb4O15 system // J. Eur. Ceram. Soc. – 2007. – 27, No 5. – P. 2273–2280.
3. Герман М., Ковба Л.М. О строении гексагональных фаз AnBn−1O3n // Журн. неорган. химии. –
1985. – 30, № 2. – С. 317–322.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №5 165
4. Тiтов Ю.О., Бiлявина Н.М., Маркiв В.Я. та iн. Синтез i кристалiчна структура La5Ti3ScO15 //
Доп. НАН України. – 2012. – № 1. – С. 151–157.
5. Тiтов Ю.О., Слободяник М.С., Полубiнський В.В., Рожков М.В. Особливостi утворення чотири-
шарових перовськiтоподiбних сполук La5Ti3B
IIIO15 (BIII = Ga, Fe, Sc, In) // Укр. хим. журн. – 2011. –
77, № 10. – С. 86–89.
6. Маркiв В.Я., Бєлявiна Н.М. Апаратно-програмний комплекс для дослiдження полiкристалiчних ре-
човин за їх дифракцiйними спектрами // Тез. доп. Другої мiжнар. конф. “КФМ – 97” (Львiв, 14–16
жовт. 1997 p.). – Львiв: Вид-во Львiв. наук. тов-ва iм. Т. Г. Шевченка, 1997. – С. 260–261.
7. Harre N., Mercurio D., Trolliard G., Frit B. Crystal structure of BaLa4Ti4O15, member N = 5 of the
homologous series (Ba, La)nTin−1O3n of cation-deficient perovskite-related compounds // Mater. Res.
Bull. – 1998. – 33, Nо 10. – P. 1537.
8. Shannon J., Katz L. Refinement of the structure of barium tantalum oxide, Ba5Ta4O15 // Acta Crystall-
ogr. – 1970. – B26. – P. 102–105.
9. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and
chalcogenides // Ibid. – 1976. – A32, No 5. – P. 751–767.
10. Тiтов Ю.О., Бєлявiна Н.М., Маркiв В.Я. та iн. Кристалiчна структура Ln5Ti4FeO17 (Ln – La, Pr,
Nd) // Доп. НАН України. – 2005. – № 12. – С. 149–154.
11. Titov Y.A., Belyavina N.M., Markiv V.Ya. et al. Crystal structure of La5Ti4GaO17 // J. Alloy. Comp. –
2007. – 430, No 1./2. – P. 81–84.
Надiйшло до редакцiї 10.09.2012Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
Ю.А. Титов, Н.Н. Белявина, В.Я. Маркив,
член-корреспондент НАН Украины Н. С. Слободяник, В.В. Полубинский
Кристаллическая структура слоистых перовскитов La5Ti3B
III
O15
Синтезированы соединения La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In). Методом рентгеновской ди-
фракции на порошках определены слоистые перовскитоподобные структуры (СПС) стехио-
метрических соединений La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe). Установлена принадлежность СПС
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) к структурному типу BaLa4Ti4O15. Параметры элементар-
ных ячеек La5Ti3B
IIIO15: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (BIII — Ga), a = 0,55670(8) нм,
c = 2,1978(4) нм (BIII — Fe), a = 0,56258(7) нм, c = 2,2069(3) нм (BIII = In), пространс-
твенная группа P-3c1. Значения факторов недостоверности RB составляют 0,046 (BIII —
Ga) и 0,068 (BIII — Fe). Проанализированы особенности СПС La5Ti3B
IIIO15 и установлены
взаимосвязи состав — строение СПС.
Y.A. Titov, N.M. Belyavina, V. Ya. Markiv,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine M. S. Slobodyanik, V.V. Polybinskii
Crystal structure of layered perovskites La5Ti3B
III
O15
La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe, In) have been synthesized, and the crystal layered perovskite-like
structures (LPS) of stoichiometric compounds La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) are determined by
X-ray powder diffraction. It is found that the LPS of La5Ti3B
IIIO15 (BIII — Ga, Fe) belongs to
the BaLa4Ti4O15-type structure. The cell constants of La5Ti3B
IIIO15 are: a = 0.55468(6) nm, c =
= 2.1993(2) nm (BIII — Ga), a = 0.55670(8) nm, c = 2.1978(4) nm (BIII — Fe), a = 0.56258(7) nm,
c = 2.2069(3) nm (BIII — In), and the space group is P-3c1. The final RB value is equal to 0.046
(BIII — Ga) and 0.068 (BIII — Fe). The peculiarities of LPS of La5Ti3B
IIIO15 are analyzed, and
the correlations composition — constitution of LPS have been identified.
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №5
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85754 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:26:33Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. 2015-08-14T18:07:56Z 2015-08-14T18:07:56Z 2013 Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 5. — С. 160–166. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85754 546.654′824′681′682′723 Синтезовано сполуки La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено шаруватi перовськiтоподiбнi структури (ШПС) стехiометричних сполук La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe). Встановлено належнiсть ШПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) до структурного типу BaLa₄Ti₄O₁₅. Параметри елементарних комiрок La5Ti3BIIIO15: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (B^III — Ga), a = 0,55670(8) нм, c = 2,1978(4) нм (B^III — Fe), a = 0,56258(7) нм, c — 2,2069(3) нм (B^III — In), просторова група P-3c1. Значення факторiв недостовiрностi RB дорiвнюють 0,046 (BI^II — Ga) i 0,068 (B^III — Fe). Проаналiзовано особливостi ШПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ та встановлено взаємозв’язки склад — будова ШПС. Синтезированы соединения La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In). Методом рентгеновской дифракции на порошках определены слоистые перовскитоподобные структуры (СПС) стехиометрических соединений La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe). Установлена принадлежность СПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) к структурному типу BaLa₄Ti₄O₁₅. Параметры элементарных ячеек La₅Ti₃B^IIIO₁₅: a = 0,55468(6) нм, c = 2,1993(2) нм (B^III — Ga), a = 0,55670(8) нм, c = 2,1978(4) нм (B^III — Fe), a = 0,56258(7) нм, c = 2,2069(3) нм (B^III — In), пространственная группа P-3c1. Значения факторов недостоверности RB составляют 0,046 (B^III — Ga) и 0,068 (B^III — Fe). Проанализированы особенности СПС La₅Ti₃B^IIIO₁₅ и установлены взаимосвязи состав — строение СПС. La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe, In) have been synthesized, and the crystal layered perovskite-like structures (LPS) of stoichiometric compounds La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) are determined by X-ray powder diffraction. It is found that the LPS of La₅Ti₃B^IIIO₁₅ (B^III — Ga, Fe) belongs to the BaLa₄Ti₄O₁₅-type structure. The cell constants of La₅Ti₃B^IIIO₁₅ are: a = 0.55468(6) nm, c = = 2.1993(2) nm (B^III — Ga), a = 0.55670(8) nm, c = 2.1978(4) nm (B^III — Fe), a = 0.56258(7) nm, c = 2.2069(3) nm (B^III — In), and the space group is P-3c1. The final RB value is equal to 0.046 (B^III — Ga) and 0.068 (B^III — Fe). The peculiarities of LPS of La₅Ti₃B^IIIO₁₅5 are analyzed, and the correlations composition — constitution of LPS have been identified. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ Кристаллическая структура слоистых перовскитов La₅Ti₃B^IIIO₁₅ Crystal structure of layered perovskites La₅Ti₃B^IIIO₁₅ Article published earlier |
| spellingShingle | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. Хімія |
| title | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_alt | Кристаллическая структура слоистых перовскитов La₅Ti₃B^IIIO₁₅ Crystal structure of layered perovskites La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_full | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_fullStr | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_full_unstemmed | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_short | Кристалічна структура шаруватих перовськітів La₅Ti₃B^IIIO₁₅ |
| title_sort | кристалічна структура шаруватих перовськітів la₅ti₃b^iiio₁₅ |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85754 |
| work_keys_str_mv | AT títovûo kristalíčnastrukturašaruvatihperovsʹkítívla5ti3biiio15 AT bílâvinanm kristalíčnastrukturašaruvatihperovsʹkítívla5ti3biiio15 AT markívvâ kristalíčnastrukturašaruvatihperovsʹkítívla5ti3biiio15 AT slobodânikms kristalíčnastrukturašaruvatihperovsʹkítívla5ti3biiio15 AT polubínsʹkiivv kristalíčnastrukturašaruvatihperovsʹkítívla5ti3biiio15 AT títovûo kristalličeskaâstrukturasloistyhperovskitovla5ti3biiio15 AT bílâvinanm kristalličeskaâstrukturasloistyhperovskitovla5ti3biiio15 AT markívvâ kristalličeskaâstrukturasloistyhperovskitovla5ti3biiio15 AT slobodânikms kristalličeskaâstrukturasloistyhperovskitovla5ti3biiio15 AT polubínsʹkiivv kristalličeskaâstrukturasloistyhperovskitovla5ti3biiio15 AT títovûo crystalstructureoflayeredperovskitesla5ti3biiio15 AT bílâvinanm crystalstructureoflayeredperovskitesla5ti3biiio15 AT markívvâ crystalstructureoflayeredperovskitesla5ti3biiio15 AT slobodânikms crystalstructureoflayeredperovskitesla5ti3biiio15 AT polubínsʹkiivv crystalstructureoflayeredperovskitesla5ti3biiio15 |