Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In)
Термообробкою шихти Sr₂TiO₄ й SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In) синтезовано скандатотитанати Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) та iндатотитанати Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) з одношаровою шаруватою перовськiтоподiбною структурою (ШПС). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено ШПС Sr₃L...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2015 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95708 |
| 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: | Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 1. — С. 125-130. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95708 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. 2016-03-02T14:25:28Z 2016-03-02T14:25:28Z 2015 Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 1. — С. 125-130. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95708 546.42‘651‘631‘682‘824 Термообробкою шихти Sr₂TiO₄ й SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In) синтезовано скандатотитанати Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) та iндатотитанати Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) з одношаровою шаруватою перовськiтоподiбною структурою (ШПС). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено ШПС Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd). Встановлено належнiсть їх ШПС до структурного типу SrLaInO₄ (пр. гр. Pbca). Значення факторiв недостовiрностi RB становлять 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr) та 0,058 (Ln — Nd). Проаналiзовано особливостi ШПС Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) та встановлено взаємозв’язки склад — будова ШПС. Термообработкой шихты Sr₂TiO₄ и SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In) синтезированы скандатотитанаты Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) и индатотитанаты Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) с однослойной слоистой перовскитоподобной структурой (СПС). Методом рентгеновской дифракции на порошках определена СПС Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd). Установлена принадлежность их СПС к структурному типу SrLaInO₄ (пр. гр. Pbca). Значения факторов недостоверности RB составляют 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr) и 0,058 (Ln — Nd). Проанализированы особенности СПС Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) и установлены взаимосвязи состав — строение СПС. The scandatotitanates Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) and indatotitanates Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) with monoslab layered perovskite-like structures (LPS) have been synthesized by the thermal treatment of a mixture Sr₂TiO₄ and SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In). The LPS of Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) have been determined by X-ray powder diffraction. It is found that the LPS of Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) belong to the SrLaInO₄-type structure (sp. gr. Pbca). The final RB values are equal to 0.055 (Ln — La), 0.062 (Ln — Pr), and 0.058 (Ln — Nd). The peculiarities of LPS for Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) have been analyzed, and the correlations between their composition and the constitution of LPS are found. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) Слоистые перовскиты Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) Layered perovskites Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| spellingShingle |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) Тітов, Ю.О. Білявина, Н.М. Марків, В.Я. Слободяник, М.С. Полубінський, В.В. Хімія |
| title_short |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| title_full |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| title_fullStr |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| title_full_unstemmed |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| title_sort |
шаруваті перовськіти sr₃lnb^iiitio₈ (b^iii — sc, in) |
| 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. |
| topic |
Хімія |
| topic_facet |
Хімія |
| publishDate |
2015 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Слоистые перовскиты Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) Layered perovskites Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) |
| description |
Термообробкою шихти Sr₂TiO₄ й SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In) синтезовано скандатотитанати Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) та iндатотитанати Sr₃LnInTiO₈ (Ln —
La, Pr, Nd) з одношаровою шаруватою перовськiтоподiбною структурою (ШПС). Методом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено ШПС Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd). Встановлено належнiсть їх ШПС до структурного типу SrLaInO₄ (пр. гр. Pbca).
Значення факторiв недостовiрностi RB становлять 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr)
та 0,058 (Ln — Nd). Проаналiзовано особливостi ШПС Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) та
встановлено взаємозв’язки склад — будова ШПС.
Термообработкой шихты Sr₂TiO₄ и SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In) синтезированы скандатотитанаты Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) и индатотитанаты Sr₃LnInTiO₈ (Ln —
La, Pr, Nd) с однослойной слоистой перовскитоподобной структурой (СПС). Методом рентгеновской дифракции на порошках определена СПС Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr,
Nd). Установлена принадлежность их СПС к структурному типу SrLaInO₄ (пр. гр. Pbca). Значения
факторов недостоверности RB составляют 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr) и 0,058 (Ln —
Nd). Проанализированы особенности СПС Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) и установлены взаимосвязи состав — строение СПС.
The scandatotitanates Sr₃LnScTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) and indatotitanates Sr₃LnInTiO₈
(Ln — La, Pr, Nd) with monoslab layered perovskite-like structures (LPS) have been synthesized
by the thermal treatment of a mixture Sr₂TiO₄ and SrLnB^IIIO₄ (B^III — Sc, In). The LPS of
Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) have been determined by X-ray powder diffraction. It is found
that the LPS of Sr₃LnInTiO₈ (Ln — La, Pr, Nd) belong to the SrLaInO₄-type structure (sp. gr.
Pbca). The final RB values are equal to 0.055 (Ln — La), 0.062 (Ln — Pr), and 0.058 (Ln — Nd).
The peculiarities of LPS for Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) have been analyzed, and the correlations
between their composition and the constitution of LPS are found.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95708 |
| citation_txt |
Шаруваті перовськіти Sr₃LnB^IIITiO₈ (B^III — Sc, In) / Ю.О. Тітов, Н.М. Білявина, В.Я. Марків, М.С. Слободяник, В.В. Полубінський // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 1. — С. 125-130. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT títovûo šaruvatíperovsʹkítisr3lnbiiitio8biiiscin AT bílâvinanm šaruvatíperovsʹkítisr3lnbiiitio8biiiscin AT markívvâ šaruvatíperovsʹkítisr3lnbiiitio8biiiscin AT slobodânikms šaruvatíperovsʹkítisr3lnbiiitio8biiiscin AT polubínsʹkiivv šaruvatíperovsʹkítisr3lnbiiitio8biiiscin AT títovûo sloistyeperovskitysr3lnbiiitio8biiiscin AT bílâvinanm sloistyeperovskitysr3lnbiiitio8biiiscin AT markívvâ sloistyeperovskitysr3lnbiiitio8biiiscin AT slobodânikms sloistyeperovskitysr3lnbiiitio8biiiscin AT polubínsʹkiivv sloistyeperovskitysr3lnbiiitio8biiiscin AT títovûo layeredperovskitessr3lnbiiitio8biiiscin AT bílâvinanm layeredperovskitessr3lnbiiitio8biiiscin AT markívvâ layeredperovskitessr3lnbiiitio8biiiscin AT slobodânikms layeredperovskitessr3lnbiiitio8biiiscin AT polubínsʹkiivv layeredperovskitessr3lnbiiitio8biiiscin |
| first_indexed |
2025-11-25T14:18:39Z |
| last_indexed |
2025-11-25T14:18:39Z |
| _version_ |
1850514249314467840 |
| fulltext |
УДК 546.42‘651‘631‘682‘824
Ю.О. Тiтов, Н. М. Бiлявина, В. Я. Маркiв,
член-кореспондент НАН України М. С. Слободяник,
В.В. Полубiнський
Шаруватi перовськiти Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In)
Термообробкою шихти Sr2TiO4 й SrLnBIIIO4 (BIII — Sc, In) синтезовано скандатотита-
нати Sr3LnScTiO8 (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) та iндатотитанати Sr3LnInTiO8 (Ln —
La, Pr, Nd) з одношаровою шаруватою перовськiтоподiбною структурою (ШПС). Ме-
тодом рентгенiвської дифракцiї на порошках визначено ШПС Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr,
Nd). Встановлено належнiсть їх ШПС до структурного типу SrLaInO4 (пр. гр. Pbca).
Значення факторiв недостовiрностi RB становлять 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr)
та 0,058 (Ln — Nd). Проаналiзовано особливостi ШПС Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In) та
встановлено взаємозв’язки склад — будова ШПС.
Наявнiсть ряду цiнних властивостей у сполук Руддлесдена–Поппера iз шаруватою перов-
ськiтоподiбною структурою (ШПС) [1] обумовлює безсумнiвну актуальнiсть задачi синте-
зу нових представникiв цього сiмейства. На вiдмiну вiд численних одношарових сполук
Руддлесдена–Поппера з атомами лужноземельних металiв та рiдкiсноземельних елементiв
(РЗЕ) в А-позицiї ШПС, кiлькiсть вiдомих сполук цього сiмейства з рiзнотипними атомами
в В-позицiї ШПС на даний час дуже обмежена [2–5].
Мета даної роботи — синтез та визначення будови ШПС нових одношарових сполук
Руддлесдена–Поппера загального складу Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In).
Синтез полiкристалiчних зразкiв загального складу Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In) про-
водився за керамiчною технологiєю (двостадiйна термообробка при 1570 К (τ = 3 + 3 год)
з промiжною перешихтовкою) iз попередньо отриманих прекурсорiв за рiвнянням:
Sr2TiO4 + SrLnBIIIO4 = Sr3LnB
IIITiO8.
Титанат стронцiю Sr2TiO4 синтезовано термообробкою спiльноосаджених гiдроксикар-
бонатiв (СОГК) [6], скандати та iндати SrLnBIIIO4 (BIII — Sc, In) — термообробкою спiль-
нозакристалiзованих нiтратiв [7, 8]. У випадку вiдсутностi вiдповiдної сполуки використо-
вувався багатофазовий зразок валового складу SrLnBIIIO4 (BIII−Sc, In).
Рентгенiвськi дифракцiйнi спектри полiкристалiчних зразкiв записували на дифракто-
метрi ДРОН-3 у дискретному режимi (крок сканування 0,03◦, експозицiя в точцi 5 с) на
мiдному фiльтрованому випромiнюваннi. Управлiння процесом зйомки та збором iнформа-
цiї, початкова обробка дифрактограм, а також структурнi розрахунки виконано з викорис-
танням апаратно-програмного комплексу [9].
Рентгенофазовий аналiз отриманих зразкiв показав, що в дослiджуваних системах утво-
рюється обмежена область сполук Sr3LnB
IIITiO8 з одношаровою ШПС: для iндатотита-
натiв Sr3LnInTiO8 реалiзується при Ln−La−Nd, а для скандатотитанатiв Sr3LnScTiO8 —
при Ln−La−Eu. Слiд вiдзначити, що термообробленi при 1570 К зразки скандатотитана-
тiв мiстили незначну (∼5%) домiшку неiдентифiкованих фаз(и). Пiдвищення температури
термообробки до 1670 К дещо зменшували вмiст домiшок, однак для повного їх видалення,
очевидно, необхiднi температури значно вищi за 1670 К.
© Ю. О. Тiтов, Н.М. Бiлявина, В. Я. Маркiв, М.С. Слободяник, В. В. Полубiнський, 2015
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №1 125
Рис. 1. Залежностi об’ємiв кристалiчних граток Sr3LnScTiO8 (1 ) та Sr3LnInTiO8 (2 ) вiд спiввiдношення
середнiх кристалiчних iонних радiусiв атомiв А- й В-позицiй ШПС (RAIX
/RBVI
). [У роботi використано
систему кристалiчних iонних радiусiв [10].]
Зразки валового складу Sr3LnInTiO8 (Ln — Sm, Eu) двофазовi, мiстять фазу на основi
Sr2TiO4 та фазу на основi SrLnInO4 iз структурою типу CaFe2O4, а зразки валового складу
Sr3LnScTiO8 (Ln — Gd, Tb) складаються з фази на основi SrLn2Sc2O7 з двошаровою ШПС
та фази iз структурою перовськiту (на основi SrTiO3).
Дифрактограми отриманих нових сполук Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) були проiн-
дексованi в ромбiчнiй сингонiї. На дифрактограмах цих iндатотитанатiв присутнi вiдбиття
з hkl — будь-якими, 0kl з k = 2n, h0l з l = 2n, hk0 з h= 2n, h00, 0k0, 00l з h, k, l = 2n.
Такий закон згасання вiдповiдає центросиметричнiй просторовiй групi (пр. гр.) Pbca. Вiд-
биття одношарових скандатотитанатiв Sr3LnScTiO8 (Ln — La−Eu) задовiльно iндексуються
в тетрагональнiй сингонiї (табл. 1). Аналiз величин параметрiв кристалiчних граток одно-
шарових Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In) показав прямо пропорцiйну залежнiсть об’ємiв їх еле-
ментарних комiрок вiд спiввiдношення середнiх кристалiчних iонних радiусiв атомiв в А- й
В-позицiях ШПС (рис. 1), причому основний внесок у змiну об’єму комiрки зумовлює змiна
перiоду c (див. табл. 1).
Початковi координатнi параметри атомiв у ШПС Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) були
оцiненi, виходячи з вiдомих даних для ромбiчних SrLnInO4 (Ln — La, Pr) (пр. гр. Pbca) [11].
Зiставлення експериментальних та розрахованих iнтенсивностей для таких моделей струк-
тури показало їх добру вiдповiднiсть. Результати уточнення побудованих у пр. гр. Pbca
моделей структури Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) демонструють табл. 2, 3. Уточнений при
розрахунку структури склад сполук у межах похибки визначення вiдповiдає експеримен-
тально заданому.
Основним структурним елементом ШПС Sr3LnInTiO8 (Ln —La, Pr, Nd) є зсунутi один
вiдносно iншого на половину ребра перовськiтового кубу двовимiрнi (нескiнченнi в напря-
мах осей Y й Z) перовськiтоподiбнi блоки товщиною в один шар октаедрiв (In,Ti)O6, якi
Таблиця 1. Величини перiодiв кристалiчних тетрагональних граток скандатотитанатiв Sr3LnScTiO8
Склад Перiоди, нм Склад Перiоди, нм
Sr3LaScTiO8 a = 0,3963(1), c = 1,2650(5) Sr3SmScTiO8 a = 0,3958(2), c = 1,2539(8)
Sr3PrScTiO8 a = 0,3966(2), c = 1,2587(7) Sr3EuScTiO8 a = 0,3955(1), c = 1,2528(7)
Sr3NdScTiO8 a = 0,3960(2), c = 1,2565(9)
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
Таблиця 2. Кристалографiчнi данi Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) (пр. гр. Pbca (no 61))
Позиця Атом
Sr3LaInTiO8 Sr3PrInTiO8 Sr3NdInTiO8
X Y Z X Y Z X Y Z
8c 0,75Sr + 0,25Ln 0,1446(4) -0,0036(3) 0,9918(5) 0,1459(4) 0,0073(3) 0,9901(5) 0,1453(4) 0,0034(3) 0,9967(5)
4b 0,5In + 0,5Ti 0,5 0 0 0,5 0 0 0,5 0 0
8c O(1) 0,006(1) 0,282(2) 0,270(2) 0,029(1) 0,263(2) 0,245(2) 0,015(1) 0,270(2) 0,270(2)
8c O(2) 0,334(2) 0,060(1) 0,006(1) 0,330(2) 0,015(1) 0,020(1) 0,321(2) 0,015(1) 0,050(1)
Перiоди кристалiчної гратки, нм a = 1,26104(5) a = 1,2535(4) a = 1,2520(5)
b = 0,56679(5) b = 0,5656(2) b = 0,5655(2)
c = 0,5668(2) c = 0,5666(3) c = 0,5666(2)
Фактор недостовiрностi RB = 0,055 RB = 0,062 RB = 0,058
Незалежнi вiдбиття 244 178 167
Загальний iзотропний 3,43(3) · 10−2 для атомiв металiв 3,13(6) · 10−2 для атомiв металiв 2,14(4) · 10−2 для атомiв металiв
B-фактор, нм2 4,7(2) · 10−2 для атомiв оксигену 2,8(2) · 10−2 для атомiв оксигену 3,6(3) · 10−2 для атомiв оксигену
Параметр текстури 0,875(5) 0,628(7) Вiсь структури 100 —
Вiсь структури 100 Вiсь структури 100
ISSN
1025-6415
Д
оповiдi
Н
ацiональної
академ
iї
наук
У
країни,
2015,
№
1
127
Рис. 2. Кристалiчна структура Sr3PrInTiO8 у виглядi октаедрiв (In,Ti)O6 i атомiв Sr й Pr (кружки)
роздiленi мiжблочним шаром з полiедрiв (Sr,Ln)О9 та утримуються разом за допомогою
зв’язкiв (In,Ti)−O−(Sr,Ln)−O−(In,Ti) (рис. 2).
Видовженi вздовж аксiальної осi X октаедри (In,Ti)O6 зв’язанi чотирма спiльними вер-
шинами з сусiднiми октаедрами того самого одношарового блока. В перовськiтоподiбних
блоках ШПС Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) октаедри (In,Ti)O6 нахиленi один до одного:
∠In−O(1)−In знаходиться в межах 159(1)–167(1)◦.
У ШПС Sr3LnInTiO8 атоми стронцiю РЗЕ статистично розподiленi в позицiї 8c майже
на границi перовськiтоподiбного блока. Вiсiм атомiв оксигену полiедра (Sr,Ln)O9 (чотири
O(1) та чотири O(2)) належать до того самого блока, що й атоми (Sr, Ln), а дев’ятий атом
оксигену (O(2)) є аксiальним атомом октаедра (In,Ti)O6 сумiжного перовськiтоподiбно-
го блока. Довжина мiжблочного зв’язку (Sr,Ln)−O(2) у ШПС Sr3LnInTiO8 наближається
до мiнiмально вiдомих вiдстаней Sr−O й Ln−O та iстотно зменшується зi збiльшенням
порядкового номера атома РЗЕ (див. табл. 3). При цьому довжини аксiальних (уздовж
осi X) вiдстаней (In,Ti)−O(2) в октаедрах (In,Ti)O6 збiльшуються з 0,212(2) нм у ШПС
Sr3LaInTiO8 до 0,226(2) нм у ШПС Sr3NdInTiO8.
Таблиця 3. Основнi мiжатомнi вiдстанi та ступенi деформацiї (∆) полiедрiв (Sr,Ln)O9 та (In,Ti)O6 в крис-
талiчних структурах Sr3LnInTiO8
Ln−La Ln−Pr Ln−Nd
Атом Вiдстань, нм Атом Вiдстань, нм Атом Вiдстань, нм
(Sr,La)−O(2) 0,242(1)∗ (Sr,Pr)−O(2) 0,231(1)∗ (Sr,Nd)−O(2) 0,222(1)∗
(Sr,La)−O(2) 0,249(1) (Sr,Pr)−O(1) 0,240(1) (Sr,Nd)−O(1) 0,244(1)
(Sr,La)−O(1) 0,249(2) (Sr,Pr)−O(1) 0,252(2) (Sr,Nd)−O(2) 0,257(2)
(Sr,La)−O(1) 0,263(1) (Sr,Pr)−O(2) 0,268(1) (Sr,Nd)−O(1) 0,271(1)
(Sr,La)−O(2) 0,279(1) (Sr,Pr)−O(2) 0,281(1) (Sr,Nd)−O(1) 0,274(2)
(Sr,La)−O(1) 0,286(2) (Sr,Pr)−O(2) 0,289(2) (Sr,Nd)−O(2) 0,281(2)
(Sr,La)−O(1) 0,288(2) (Sr,Pr)−O(1) 0,299(2) (Sr,Nd)−O(2) 0,294(2)
(Sr,La)−O(2) 0,294(2) (Sr,Pr)−O(1) 0,300(2) (Sr,Nd)−O(1) 0,295(3)
(Sr,La)−O(2) 0,321(3) (Sr,Pr)−O(2) 0,302(3) (Sr,Nd)−O(2) 0,317(3)
((Sr,La)−O)сер 0,275 ((Sr,Pr)−O)сер 0,274 ((Sr,Nd)−O)сер 0,273
∆(Sr,La)O9 79 · 10−4 ∆(Sr,Pr)O9 87 · 10−4 ∆(Sr,Nd)O9 99 · 10−4
(In,Ti)−2O(1) 0,197(1) (In,Ti)−2O(1) 0,196(1) (In,Ti)−4O(1) 0,202(1)
(In,Ti)−2O(1) 0,206(1) (In,Ti)−2O(1) 0,211(1) — —
(In,Ti)−2O(2) 0,212(2) (In,Ti)−2O(2) 0,214(1) (In,Ti)−2O(2) 0,226(2)
((In,Ti)−O)сер 0,205 ((In,Ti)−O)сер 0,207 ((In,Ti)−O)сер 0,210
∆(In,Ti)O6 9 · 10−4 ∆(In,Ti)O6 14 · 10−4 ∆(In,Ti)O6 29 · 10−4
∗Мiжблочний зв’язок; розрахунок ступенiв деформацiї полiедрiв (Sr,Ln)O9 й (In,Ti)O6 проводився за фор-
мулою: ∆ = 1/n
∑
[(Ri − R)/R]2 (Ri — вiдстанi Me−O, R — середня вiдстань Me−O, n — координацiйне
число) [10].
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
Рис. 3. Залежностi ступенiв деформацiї (∆) полiедрiв (In,Ti)O6 (1 ) та (Sr,Ln)O9 (2 ) у кристалiчнiй
структурi Sr3LnInТiO8 вiд спiввiдношення величин середнiх iонних радiусiв атомiв А- й В-позицiй ШПС
RAIX
/RBVI
Зiставлення величин ступенiв деформацiї (∆) мiжблочних полiедрiв (Sr,Ln)O9 у ШПС
синтезованих нами iндатотитанатiв Sr3LnInTiO8 (див. табл. 3) з такими значеннями для
одношарових сполук складiв Sr2TiO4 (пр. гр. I4/mmm, ∆SrO9 = 5 · 10−4 [12] та зразкiв
SrLnInO4 (пр. гр. Pbca, ∆(Sr,Ln)O9 = (192−249) · 10−4) [11] показав, що результатом вход-
ження великих атомiв iндiю у В-позицiю одношарової ШПС є поступове зростання ступеня
деформацiї полiедрiв АО9.
Досить значне зростання величин ∆(Sr,Ln)O9 при зменшеннi розмiру атома РЗЕ
(рис. 3), поряд зi скороченням довжини мiжблочного зв’язку (Sr,Ln)−O(2) (див. табл. 3), є,
очевидно, одним з головних факторiв руйнацiї ШПС у ряду iндатотитанатiв Sr3LnInTiO8
при Ln−Sm.
Таким чином, у ходi дослiдження встановлено областi iснування Sr3LnB
IIITiO8 (BIII —
Sc, In) з одношаровою ШПС. У процесi термообробки еквiмолярих сумiшей Sr2TiO4 +
+ SrLnBIIIO4 вперше синтезовано одношаровi iндатотитанати Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr,
Nd) й скандатотитанати Sr3LnScTiO8 (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) й визначено кристалiчну
структуру i проаналiзовано особливостi будови одношарових iндатотитанатiв Sr3LnInTiO8
(Ln — La, Pr, Nd).
1. Александров К.С., Безносиков Б. В. Перовскиты. Настоящее и будущее. – Новосибирск: Изд-во СО
РАН, 2004. – 231 с.
2. Han D.K., Kim S.H., Hong K. P. et al. Crystal structure and magnetism of layered Ln2Ca2MnNiO8
(Ln = Pr, Nd, Sm and Gd) compounds // J. Sol. St. Chem. – 2004. – 177, No 4./5. – P. 1078–1086.
3. Cussen E. J., Thomas M.F. The first layered analogue of Sr2FeMoO6; the structure and electronic proper-
ties of Sr4FeMoO8 // J. Mater. Chem. – 2004. – 15. – P. 1084–1089.
4. Li Z., Li G., Sun J. et al. Structural and magnetic properties of Ruddlesden–Popper compounds in a
double-perovskite family Srn(Fe,Ta)nO3n(SrO) // Sol. St. Sci. – 2006. – No 9. – P. 1035–1040.
5. Тiтов Ю.О., Бiлявина Н.М., Маркiв В.Я. та iн. Синтез та кристалiчна структура шаруватих пе-
ровськiтiв Sr3LnB
IIISnO8 (BIII – Sc, In) // Доп. НАН України. – 2014. – № 4. – С. 133–138.
6. Тiтов Ю.О., Слободяник М.С., Краєвська Я.А. Особливостi утворення i iзоморфiзм сполук Руд-
лесдена–Попера типу Srn+1BnO3n+1 (B – Sn, Ti, n = 1, 2) // Укр. хим. журн. – 2008. – 74, № 7. –
С. 17–22.
7. Тiтов Ю.О., Слободяник М.С., Краєвська Я.А. Особливостi механiзмiв утворення шаруватих iндатiв
AIILanInnO3n+1 (AII – Sr, Ba) iз систем спiльнозакристалiзованих нiтратiв // Там само. – 2011. – 77,
№ 6. – С. 73–76.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №1 129
8. Тiтов Ю.О., Слободяник М.С., Краєвська Я.А., Чумак В.В. Особливостi утворення шаруватих
скандатiв (SrO)(LaScO3)n iз систем сумiсноосаджених гiдроксиоксалатiв та закристалiзованих нiтра-
тiв // Там само. – 2008. – 74, № 9. – С. 34–39.
9. 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”, 14–16 жовт.
1997. – Львiв: Вид-во наук. тов-ва iм. Т. Г. Шевченка, 1997. – С. 260–261.
10. Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and
halcogenides // Acta Crystallogr. – 1976. – А32, No 5. – P. 751–767.
11. Тiтов Ю.О., Бiлявина Н.М., Маркiв В.Я. та iн. Синтез i кристалiчна структура BaLaInO4 та
SrLnInO4 (Ln – La, Pr) // Доп. НАН України. – 2009. – № 10. – С. 160–166.
12. International Crystal Structure Datebase, card 20293.
Надiйшло до редакцiї 03.07.2014Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
Ю.А. Титов, Н.Н. Белявина, В.Я. Маркив,
член-корреспондент НАН Украины Н. С. Слободяник, В.В. Полубинский
Слоистые перовскиты Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In)
Термообработкой шихты Sr2TiO4 и SrLnBIIIO4 (BIII — Sc, In) синтезированы скандатоти-
танаты Sr3LnScTiO8 (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) и индатотитанаты Sr3LnInTiO8 (Ln — La,
Pr, Nd) с однослойной слоистой перовскитоподобной структурой (СПС). Методом рентге-
новской дифракции на порошках определена СПС Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd). Установ-
лена принадлежность их СПС к структурному типу SrLaInO4 (пр. гр. Pbca). Значения
факторов недостоверности RB составляют 0,055 (Ln — La), 0,062 (Ln — Pr) и 0,058 (Ln —
Nd). Проанализированы особенности СПС Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In) и установлены взаи-
мосвязи состав — строение СПС.
Yu.A. Titov, N.M. Belyavina, V. Ya. Markiv,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine M. S. Slobodyanik, V.V. Polubinskii
Layered perovskites Sr3LnB
IIITiO8 (BIII — Sc, In)
The scandatotitanates Sr3LnScTiO8 (Ln — La, Pr, Nd, Sm, Eu) and indatotitanates Sr3LnInTiO8
(Ln — La, Pr, Nd) with monoslab layered perovskite-like structures (LPS) have been synthesized
by the thermal treatment of a mixture Sr2TiO4 and SrLnBIIIO4 (BIII — Sc, In). The LPS of
Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) have been determined by X-ray powder diffraction. It is found
that the LPS of Sr3LnInTiO8 (Ln — La, Pr, Nd) belong to the SrLaInO4-type structure (sp. gr.
Pbca). The final RB values are equal to 0.055 (Ln — La), 0.062 (Ln — Pr), and 0.058 (Ln — Nd).
The peculiarities of LPS for Sr3LnBIIITiO8 (BIII — Sc, In) have been analyzed, and the correlations
between their composition and the constitution of LPS are found.
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
|