ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С
Materials based on La2O3–Lu2O3 system are promising candidates for a wide range of applications, but the phase relationship has not been studied systematically previously. To address this challenge, the subsection of the phase diagram for 1500 and 1600 °C have been elucidated. The samples of differe...
Saved in:
| Date: | 2020 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2020
|
| Online Access: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/133 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Download file: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871465432844599296 |
|---|---|
| author | Chudinovych , Olga Zhdanyuk, Nataliya |
| author_facet | Chudinovych , Olga Zhdanyuk, Nataliya |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Olga Chudinovych ",
"institution": "Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of National Academy of Sciences of Ukraine, Krzhizhanovsky str., 3, Kyiv, 03142"
},
{
"author": "Nataliya Zhdanyuk",
"institution": "National Technical University of Ukraine \"Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute\", 37 Victory Ave., Kyiv, 03056"
}
] |
| author_sort | Chudinovych , Olga |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:42Z |
| description | Materials based on La2O3–Lu2O3 system are promising candidates for a wide range of applications, but the phase relationship has not been studied systematically previously. To address this challenge, the subsection of the phase diagram for 1500 and 1600 °C have been elucidated. The samples of different compositions have been prepared from nitrate acid solutions by evaporation, drying and heat treatment at 1100, 1500 and 1600 °C. The phase relations in the binary La2O3–Lu2O3 system at 1500 and 1600 °C were studied from the heat treated samples using X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy in the overall concentration range. The X–ray analysis of the samples was performed by powder method using DRON-3 at room temperature (CuKa radiation). It was established that in the binary La2O3–Lu2O3 system there exist fields of solid solutions based on hexagonal (A) modification of La2O3, cubic (C) modification of Lu2O3, and with perovskite–type structure of LaLuO3 (R) with rhombic distortions. The systematic study that covered whole composition range excluded formation of new phases. The systematic study that covered whole composition range excluded formation of new phases. The boundaries of mutual solubility and concentration dependences the lattice parameters for all phases have been determined. The solubility of Lu2O3 in the hexagonal А–lanthanum modification is ~ 9 mol. % at 1500 and 1600 °С. The solubility of La2O3 in the cubic C–Lu2O3 is ~ 4 mol. % at 1500 and 7 mol. % at 1600 °С. |
| doi_str_mv | 10.33609/0041-6045.86.3.2020.19-25 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
Неорганічна хімія
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3 19
УДК 541.123.3 doi: 10.33609/0041-6045.86.3.2020.19-25
О. В. Чудінович1, Н. В. Жданюк2
ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-
1600 °С
1Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Кржижанов-
ського, 3, Київ, 03142, Україна
2 Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені
Ігоря Сікорського", пр-т Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна
*е-mail: chudinovych_olia@ukr.net
Матеріали, на основі оксидів рідкісноземельних елементів мають широкий спектр
застосування, проте фазова взаємодія у системах на їх основі раніше систематич-
но не вивчена. Фазові рівноваги та структурні перетворення у системі La2О3–
Lu2O3 при 1500–1600 °C вивчали методами рентгенофазового аналізу та елект-
ронної мікроскопії у всьому інтервалі концентрацій. Зразки різних складів готува-
ли з розчинів нітратів за допомогою звичайних керамічних методик: випарову-
вання, сушіння та прожарювання. У системі La2O3–Lu2O3 утворюються поля тве-
рдих розчинів на основі гексагональної (A) модифікації La2O3, кубічної (C) моди-
фікації Lu2O3 та упорядкована фаза зі структурою типу перовскиту LaLuO3 (R) з
ромбічними спотвореннями. Визначено параметри елементарної комірки та межі
фазових полів твердих розчинів. Систематичне дослідження всього спектру зраз-
ків утворення нових фаз не виявило. Гранична розчинність Lu2O3 в гексагональ-
ній А–Lа2O3 модифікації досягає ~ 9 мол. % при 1500 і 1600 °С. Гранична роз-
чинність La2O3 в кубічній C–Lu2O3 модифікації досягає ~ 4 мол. % при 1500 і
7 мол. % при 1600 °С.
К л ю ч о в і с л о в а: фазові рівноваги, оксид лантану, оксид лютецію, тверді ро-
зчини, параметри елементарної решітки.
ВСТУП. Розробка порошкових нано-
технологій створення прозорої функціо-
нальної кераміки є одним з перспектив-
них напрямків сучасного матеріалознавс-
тва. Інтерес до оптичних керамік як лазе-
рних, сцинтиляційних середовищ обумо-
влений високою оптичною прозорістю у
широкому діапазоні довжин хвиль, радіа-
ційною стійкістю, високою теплопровід-
ністю, добрими термомеханічними влас-
тивостями, хімічною стійкістю та терміч-
ною стабільністю. Кераміка має високу
технологічність виготовлення, широкі
можливості варіювання хімічного складу
і можуть бути отримані у вигляді компо-
зитних елементів з різною структурою.
© О. В. Чудінович, Н. В. Жданюк, 2020
mailto:chudinovych_olia@ukr.net
О. В. Чудінович, Н. В. Жданюк
20 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3
Дослідження діаграм стану на основі
оксидів рідкісноземельних елементів є
основою для отримання перспективних
керамічних матеріалів функціонального
призначення [1–6]. Матеріали на основі
системи La2О3–Lu2O3 можуть бути вико-
ристанні для створення високотемперату-
рної кераміки на основі Si3N4 [7], в опти-
чній промисловості [8], для діелектрич-
них плівок [9], тощо. Фазові рівноваги у
системі La2О3–Lu2O3 досліджено за допо-
могою рентгенівського та термічного
аналізів при високих температурах [10].
Кристалізацією розплаву від температури
вище 2000 °С отримані монокристали пе-
ровскиту LaLuO3. Параметри ромбічної
комірки: а = 6.00, b = 5.79, c = 8.35 нм,
просторова група Pnam [10]. У роботі [11]
наведено розрахунок кисневих вакансій в
La2О3, Lu2O3, LaLu2O3, даних про фазові
не наведено. Область твердих розчинів на
основі поліморфних модифікацій оксидів
La2О3, Lu2O3 експериментально не визна-
чено, але розраховано за допомогою про-
грами Thermo–Calc [11]. Ці дані дещо су-
перечать раніше опублікованим результа-
там, тому для побудови діаграм стану по-
трійних систем, які засновані на відповід-
них знаннях про подвійні системи, необ-
хідно дослідити взаємодію оксидів ланта-
ну та лютецію і встановити межі фазових
полів при температурах 1500-1600 °С.
Метою даної роботи є дослідження
взаємодії оксидів лантану та лютецію,
побудова діаграми стану системи La2О3–
Lu2O3 при температурі 1500-1600 °С на
основі даних рентгенофазового аналізу та
мікроскопії.
ЕКСПЕРИМЕНТ І ОБГОВОРЕННЯ
РЕЗУЛЬТАТІВ. Для дослідження фазових
рівноваг у системі La2О3—Lu2O3 при
1500 ºС термообробку зразків проводили
у дві стадії: у печі з нагрівачами H23U5T
(фехраль) і в печі з нагрівачами із дисилі-
циду молібдену (MoSi2) при 1500 ºС про-
тягом 70 год. При 1600 ºС термообробку
зразків проводили у три стадії: у печі з
нагрівачами H23U5T (фехраль) і у печі з
нагрівачами із дисиліциду молібдену
(MoSi2) при 1500 ºС і 1600 ºС (10 год).
Відпал був безперервним. Повноту синте-
зу перевіряли через визначені проміжки
часу. Охолодження проводили разом із
піччю.
Фазовий аналіз зразків проведено на
основі даних рентгенівських та мікро-
структурних досліджень.
Рентгенофазовий аналіз зразків вико-
нано за методом порошку на установці
ДРОН–3М при кімнатній температурі
(випромінювання CuКα). Напруга на рен-
тгенівській трубці складала 30 кВ, сила
струму ― 20 мА, крок сканування ―
0,05–0,1 град, експозиція 4 с у діапазоні
кутів 2θ = 15−90 град. Параметри елемен-
тарних комірок розраховано за методом
найменших квадратів з використанням
програми LATTIC з похибкою не нижче
0,0002 нм для кубічної фази. Для іденти-
фікації фаз використовували базу даних
Міжнародного комітету порошкових ста-
ндартів (JSPDS Міжнародний центр диф-
ракційних даних, 1999).
Мікроструктури вивчали за допомо-
гою растрової електронної мікроскопії
(SЕМ) у зворотно (BSE) і вторинно (SE)
відбитих електронах на приладах
SUPERPROBE-733 (JEOL-Japan).
Вихідний хімічний і фазовий склад
зразків, відпалених при 1500 і 1600 °С,
Взаємодія оксидів лантану та лютецію при температурі 1500-1600 °С
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3 21
параметри елементарної комірки фаз, що
знаходяться у рівновазі при цих темпера-
турах, наведено в таблиці 1.
Дослідження твердофазної взаємодії
La2O3 (гексагональна модифікація, А) і
Lu2O3 (кубічна модифікація оксидів рід-
кісноземельних елементів, С, структура
типу Tl2O3) при температурах 1500,
1600 °С показало, що в системі La2О3–
Lu2O3 утворюються три типи твердих ро-
зчинів: на основі гексагональної модифі-
кації А–La2O3, кубічної модифікації С–
Lu2O3 і впорядкованої фази LaLuO3 (R),
що кристалізується у структурі типу пе-
ровскиту з ромбічними викривленням
(рис. 1).
Розчинність La2O3 в С–модифікації
Lu2O3 становить 4 мол. % при 1500 та
7 мол. % при 1600 °C. Параметри елеме-
нтарної комірки при 1600 °C збільшуєть-
ся від а = 1,0390 нм для чистого Lu2O3 до
а = 1,0404 нм для граничного складу тве-
рдого розчину.
Розчинність Lu2O3 в гексагональній
А–модифікації La2O3 становить 9 мол. %
при 1500, 1600 °C. Згідно з даними РФА,
в зразках, що містять від 100 до 55 мол. %
La2O3 замість гексагональної фази А–
La2O3 утворюється гексагональна моди-
фікація гідроксиду лантану А–La(OH)3,
оскільки оксид лантану на повітрі гідра-
тує. Параметри елементарної комірки
О. В. Чудінович, Н. В. Жданюк
22 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3
Рис. 1 Діаграма стану La2O3–Lu2O3 в інтервалі
температур 1500–1600 °С: ○ –однофазні, ◑ –
двофазні зразки
змінюються від а = 0,6523 нм, с = 0,3855
нм для чистого La(OH)3 до а = 0,6516 нм,
с = 0,3841 нм для двофазного зразка (А +
R), що містить 90 мол. % La2O3 – 10 мол.
% Lu2O3 (1500 °С).
Використовуючи дані рентгенофазо-
вого аналізу і концентраційні залежності
параметрів елементарної комірки встано-
влено, що впорядкована фаза LaLuO3 (R)
при температурі 1500 °C існує в інтервалі
концентрацій 48–53 мол. % при 1500 °C і
48–55 мол. % Lu2O3 при 1600 °C. Параме-
три елементарної комірки R–фази змі-
нюються від а = 0,5996, b = 0,8374,
с = 0,5809 нм для однофазного зразка, що
містить 46 мол. % La2O3 до а = 0,6022, b =
0,8308, с = 0,5817 нм для двофазного зра-
зка (R + С), що містить 55 мол. % La2O3.
Зміну мікроструктури двофазних зра-
зків (C + R) в залежності від концентрації
оксиду лютецію можна чітко простежити
на рис.2. Світла область – фаза С–Lu2O3.
Темна область – фаза LaLuO3 (R), що під-
тверджено РФА. Зі зменшенням вмісту
оксиду лютецію кількість фази типу пе-
ровскиту збільшується, змінюється мор-
фологія зразків, з'являються пори харак-
терні для більш крихкої С–фази. Мікро-
структурні дослідження у двофазній об-
ласті дозволили спостерігати за процесом
впорядкування R-фази, який протікає
внаслідок дифузії іонів La3+ в твердий
розчин на основі С–Lu2O3 та наступне
перебудування гратки. Мікроструктури
для інших фазових областей не є інфор-
мативними.
а б
в г
Рис. 2 Мікроструктури зразків системи
La2O3–Lu2O3 випалених при 1500 і 1600 °C:
а) 10 мол. % La2O3–90 мол. % Lu2O3 (1500
°C); б) 44 мол. % La2O3–56 мол. % Lu2O3
(1500 °C); в) 10 мол. % La2O3–90 мол. %
Lu2O3 (1600 °C); г) 44 мол. % La2O3 56 мол.
% Lu2O3 (1600 °C)
ВИСНОВКИ. Таким чином, у резуль-
таті вивчення фазових рівноваг в системі
La2О3–Lu2O3 при 1500 і 1600 °С встанов-
Взаємодія оксидів лантану та лютецію при температурі 1500-1600 °С
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3 23
лено, що в системі утворюються області
твердих розчинів на основі гексагональ-
ної (А) і кубічної (С) кристалічних моди-
фікацій вихідних компонентів, а також
упорядкованої фази типу перовскиту
LaLuO3 (R).
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКСИДОВ ЛАНТА-
НА И ЛЮТЕЦИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ
1500–1600 °С
О. В. Чудинович, Н. В. Жданюк
1Институт проблем материаловедения им.
И. Н. Францевича НАН Украины ул. Кржи-
жановского, 3, Киев, 03142, Украина
2 Национальный технический университет
Украины "Киевский политехнический ин-
ститут имени Игоря Сикорского", пр-т По-
беды, 37, Киев, 03056, Украина
* Е-mail: chudinovych_olia@ukr.net
Материалы на основе оксидов редкоземель-
ных элементов имеют широкий спектр при-
менения, однако фазовое взаимодействие в
системах на их основе ранее систематически
не изучено. Фазовые равновесия и структур-
ные преобразования в системе La2О3–Lu2O3
при 1500–1600 °C изучали методами рентге-
нофазового анализа и электронной микро-
скопии во всем интервале концентраций. Об-
разцы различных составов готовили из рас-
творов нитратов с помощью обычных кера-
мических методик: испарение, сушки и про-
каливания. В системе La2О3–Lu2O3 образу-
ются поля твердых растворов на основе гек-
сагональной (A) модификации La2O3, кубиче-
ской (C) модификации Lu2O3 и структура
типа перовскита LaLuO3 (R) с ромбическими
искажениями. Определены параметры эле-
ментарной ячейки и границы фазовых полей
твердых растворов. Систематическое иссле-
дование всего спектра образцов образования
новых фаз не выявило. Предельная раство-
римость Lu2O3 в гексагональной А-Lа2O3 мо-
дификации достигает ~ 9 мол. % при 1500 и
1600 °С. Предельная растворимость La2O3 в
кубической C-Lu2O3 модификации достигает
~ 4 мол. % при 1500 и 7 мол. % при 1600 °С.
К л ю ч е в ы е с л о в а: фазовые равнове-
сия, оксид лантана, оксид лютеция, твердые
растворы, параметры элементарной решетки.
INTERACTION OF LANTHANE AND
LUTETIUM AT TEMPERATURE
1500–1600°C
O. V. Chudinovych1, N. V. Zhdanyuk2
1Frantsevich Institute for Problems of Materials
Science of National Academy of Sciences of
Ukraine, Krzhizhanovsky str., 3, Kyiv, 03142,
Ukraine
2National Technical University of Ukraine "Igor
Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 37 Victory
Ave., Kyiv, 03056, Ukraine
*е-mail: chudinovych_olia@ukr.net
Materials based on La2O3–Lu2O3 system are
promising candidates for a wide range of appli-
cations, but the phase relationship has not been
studied systematically previously. To address
this challenge, the subsection of the phase dia-
gram for 1500 and 1600 °C have been elucidat-
ed. The samples of different compositions have
been prepared from nitrate acid solutions by
evaporation, drying and heat treatment at 1100,
1500 and 1600 °C. The phase relations in the
binary La2O3–Lu2O3 system at 1500 and 1600
°C were studied from the heat treated samples
using X-ray diffraction analysis and scanning
electron microscopy in the overall concentration
range. The X–ray analysis of the samples was
performed by powder method using DRON-3 at
room temperature (CuKα radiation). It was es-
tablished that in the binary La2O3–Lu2O3 system
mailto:chudinovych_olia@ukr.net
О. В. Чудінович, Н. В. Жданюк
24 ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3
there exist fields of solid solutions based on
hexagonal (A) modification of La2O3, cubic (C)
modification of Lu2O3, and with perovskite–type
structure of LaLuO3 (R) with rhombic distor-
tions. The systematic study that covered whole
composition range excluded formation of new
phases. The systematic study that covered whole
composition range excluded formation of new
phases. The boundaries of mutual solubility and
concentration dependences the lattice parameters
for all phases have been determined. The solu-
bility of Lu2O3 in the hexagonal А–lanthanum
modification is ~ 9 mol. % at 1500 and 1600 °С.
The solubility of La2O3 in the cubic C–Lu2O3 is
~ 4 mol. % at 1500 and 7 mol. % at 1600 °С.
K e y w o r d s: phase equilibria, lanthanum,
lutetium, solid solutions, lattice parameters.
ЛІТЕРАТУРА
1. Wang S. F., Zhang J., Luo D. W. et al.
Transparent ceramics: Processing, materials
and applications // Progress in Solid State
Chem. – 2013. – 41. – P. 20–54.
2. Liu Zehua, Shuxing Li, Yihua Huang et al.
Composite ceramic with high saturation
input powder in solid-state laser lighting:
Microstructure, properties, and luminous
emittances // Ceramics International. –
2018. – 44, Iss. 16 – P. 20232 – 20238.
3. Krystal Ivy, Jones Zachary, Seeley M.
Nerine et al. Direct ink write fabrication o f
transparent ceramic gain media // Optica l
Materials. – 2018. – 75. – P. 19–25.
4. Liangkai Liu, Qihua Zhu, Qiangqiang Zhu
et al. Fabrication of fine-grained undoped
Y2O3 transparent ceramic using nitrate
pyrogenation synthesized nanopowders //
Ceramics International. – 2019. – 45, Iss. 5
– P. 5339 – 5345.
5. Zhang Yumin, Jung In-Ho. Critical evalua-
tion of thermodynamic properties of rare
earth sesquioxides (RE = La, Ce, Pr, Nd,
Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
Lu, Sc and Y) / Yumin Zhang, In-Ho Jung //
Calphad. – 2017. – 58. – P. 169 – 203.
6. Navrotsky Alexandra, Wingyee Lee,
Mielewczyk-Gryn Aleksandra et al. Ther-
modynamics of solid phases containing rare
earth oxides // The Journal of Chemica l
Thermodynamics. – 2015. – 88. – P. 126–
141.
7. Urakami R., Yukio Sato, Masayoshi Ogushi
et al. Phase transformation and interface
segregation behavior in Si3N4 ceramics
sintered with La2O3–Lu2O3 mixed additive
//Journal of the American Ceramic Society.
– 2017. – 100, Iss. 3 – Р. 1231-1240.
8. Proessdorf A., Michael Niehle, Frank
Grosse et al. Strain dynamics during
La2O3/Lu2O3 superlattice and alloy
formation //Journal of Applied Physics. –
2016. – 119, Iss. 21. – Р. 215-301.
9. Tabata T., Kita K., Toriumi A. Amorphous
High-k LaLuO3 Dielectric Film for Ge MIS
Gate Stack. International Conference on
Solid State Devices and Materials, Tsukuba,
2008, 14-A-1-4 pp. 14-15.
10. Торопов С.А. Диаграммы состояния
систем тугоплавких оксидов. – Ленинг-
рад: изд. Наука, 1987. 822 c.
11. Xiong K., Robertson J. Electronic struc-
ture of oxygen vacancies in La2O3, Lu2O3
and LaLuO3 //Microelectronic engineering.
– 2009. – 86, Iss. 7-9. – P. 1672-1675.
12. Matvei Zinkevich. Thermodynamics of rare
earth sesguioxides // Progress in Materials Sci-
ence. – 2007. – 52. – P. 597–647.
REFERENCES
1. Wang S.F., Zhangb J., Luo D.W., Gu F.,
Tang D.Y., Dong Z.L., Tana G.E.B., Que
W.X., Zhang T.S., Li S., Kong L.B. Trans-
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218320856#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218320856#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218320856#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346717306183#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346717306183#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346717306183#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346717306183#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09253467
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09253467
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/03645916
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/00219614
https://www.sciencedirect.com/science/journal/00219614
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Sato%2C+Yukio
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Ogushi%2C+Masayoshi
https://aip.scitation.org/author/Niehle%2C+Michael
https://aip.scitation.org/author/Grosse%2C+Frank
https://aip.scitation.org/author/Grosse%2C+Frank
Взаємодія оксидів лантану та лютецію при температурі 1500-1600 °С
ISSN 0041-6045. УКР . ХІМ . ЖУРН ., 2020, т . 86, No 3 25
parent ceramics: Processing, materials and
applications. Progress in Solid State Chem.
2013. 41: 20.
2. Liu Zehua, Shuxing Li, Yihua Huang, Lujie
Wang,Yirong Yao, Tao Long, Xiumin Yao,
Xuejian Liu, Zhengren Huang. Composite
ceramic with high saturation input powder
in solid-state laser lighting: Microstructure,
properties, and luminous emittances.
Ceramics International. 2018. 44(16) :
20232.
3. Krystal Jones Ivy, Zachary M. Seeley,
Nerine J. Cherepy, Eric B. Duoss, Stephen
A. Payne. Direct ink write fabrication o f
transparent ceramic gain media. Optical
Materials. 2018. 75: 19.
4. Qihua Zhu, Qiangqiang Zhu, Benxue Jiang,
Minghui Feng, Long Zhang. Fabrication o f
fine-grained undoped Y2O3 transparent ce-
ramic using nitrate pyrogenation synthe-
sized nanopowders. Ceramics International.
2019. 45(5): 5339.
5. Zhang Yumin, Jung In-Ho. Critical evalua-
tion of thermodynamic properties of rare
earth sesquioxides (RE = La, Ce, Pr, Nd,
Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb,
Lu, Sc and Y). Calphad. – 2017. 58: 169.
6. Navrotsky Alexandra, Lee Wingyee,
Mielewczyk-Gryn Aleksandra, V.Ushakov
Sergey, Anderko Andre, Wu Haohan, E.
Riman Richard. Thermodynamics of solid
phases containing rare earth oxides. The
Journal of Chemical Thermodynamics.
2015. 88: 126.
7. Urakami R., Yukio Sato, Masayoshi
Ogushi, Takeshi Nishiyama, Aoi Goto,
Kazuhiro Yamada, Ryo Teranishi, Kenji
Kaneko, Mikito Kitayama. Phase
transformation and interface segregation
behavior in Si3N4 ceramics sintered with
La2O3–Lu2O3 mixed additive. Journal of the
American Ceramic Society. 2017. 100(3):
1231.
8. Proessdorf A., Michael Niehle, Frank
Grosse, Peter Rodenbach, Michae l
Hanke,Achim Trampert. Strain dynamics
during La2O3/Lu2O3 superlattice and alloy
formation. Journal of Applied Physics.
2016. 119(21): 215.
9. Tabata T., Kita K., Toriumi A. Amorphous
High-k LaLuO3 Dielectric Film for Ge MIS
Gate Stack. International Conference on
Solid State Devices and Materials, Tsukuba,
2008, 14-A-1-4:14.
10. Toropov S. A. State diagrams of refrac-
tory oxide systems. Russ.
11. Xiong K., Robertson J. Electronic struc-
ture of oxygen vacancies in La2O3, Lu2O3
and LaLuO3. Microelectronic engineering.
2009. 86(7-9): 1672.
12. Matvei Zinkevich. Thermodynamics of rare
earth sesguioxides. Progress in Materials Sci-
ence. 2007. 52: 597.
Надійшла 04.02.2020 .
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09253467
https://www.sciencedirect.com/science/journal/09253467
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0272884218333492#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0364591617300688#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/03645916
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021961415001007#!
https://www.sciencedirect.com/science/journal/00219614
https://www.sciencedirect.com/science/journal/00219614
https://www.sciencedirect.com/science/journal/02728842/43/16
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Sato%2C+Yukio
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Ogushi%2C+Masayoshi
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Ogushi%2C+Masayoshi
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Nishiyama%2C+Takeshi
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Goto%2C+Aoi
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Yamada%2C+Kazuhiro
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Teranishi%2C+Ryo
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Kaneko%2C+Kenji
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Kaneko%2C+Kenji
https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/action/doSearch?ContribAuthorStored=Kitayama%2C+Mikito
https://aip.scitation.org/author/Niehle%2C+Michael
https://aip.scitation.org/author/Grosse%2C+Frank
https://aip.scitation.org/author/Grosse%2C+Frank
https://aip.scitation.org/author/Rodenbach%2C+Peter
https://aip.scitation.org/author/Hanke%2C+Michael
https://aip.scitation.org/author/Hanke%2C+Michael
https://aip.scitation.org/author/Trampert%2C+Achim
1Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of National Academy of Sciences of Ukraine, Krzhizhanovsky str., 3, Kyiv, 03142, Ukraine
2National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 37 Victory Ave., Kyiv, 03056, Ukraine
*е-mail: chudinovych_olia@ukr.net
2. Liu Zehua, Shuxing Li, Yihua Huang et al. Composite ceramic with high saturation input powder in solid-state laser lighting: Microstructure, properties, and luminous emittances // Ceramics International. – 2018. – 44, Iss. 16 – P. 20232 – 20238.
3. Krystal Ivy, Jones Zachary, Seeley M. Nerine et al. Direct ink write fabrication of transparent ceramic gain media // Optical Materials. – 2018. – 75. – P. 19–25.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-133 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:01:57Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/0e/4a0db5d2516bd9d87949388faa01760e.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-1332026-07-22T08:23:42Z INTERACTION OF LANTHANE AND LUTETIUM AT TEMPERATURE 1500–1600°C ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКСИДОВ ЛАНТАНА И ЛЮТЕЦИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 1500–1600 °С ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С Chudinovych , Olga Zhdanyuk, Nataliya phase equilibria, lanthanum, lutetium, solid solutions, lattice parameters Materials based on La2O3–Lu2O3 system are promising candidates for a wide range of applications, but the phase relationship has not been studied systematically previously. To address this challenge, the subsection of the phase diagram for 1500 and 1600 °C have been elucidated. The samples of different compositions have been prepared from nitrate acid solutions by evaporation, drying and heat treatment at 1100, 1500 and 1600 °C. The phase relations in the binary La2O3–Lu2O3 system at 1500 and 1600 °C were studied from the heat treated samples using X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy in the overall concentration range. The X–ray analysis of the samples was performed by powder method using DRON-3 at room temperature (CuKa radiation). It was established that in the binary La2O3–Lu2O3 system there exist fields of solid solutions based on hexagonal (A) modification of La2O3, cubic (C) modification of Lu2O3, and with perovskite–type structure of LaLuO3 (R) with rhombic distortions. The systematic study that covered whole composition range excluded formation of new phases. The systematic study that covered whole composition range excluded formation of new phases. The boundaries of mutual solubility and concentration dependences the lattice parameters for all phases have been determined. The solubility of Lu2O3 in the hexagonal А–lanthanum modification is ~ 9 mol. % at 1500 and 1600 °С. The solubility of La2O3 in the cubic C–Lu2O3 is ~ 4 mol. % at 1500 and 7 mol. % at 1600 °С. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2020-04-07 Article Article Inorganic Chemistry Неорганическая химия Неорганічна хімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/133 10.33609/0041-6045.86.3.2020.19-25 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 86 No. 3 (2020): Ukrainian Chemistry Journal; 19-25 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 86 ##issue.no## 3 (2020): Украинский химический журнал; 19-25 Український хімічний журнал; Том 86 № 3 (2020): Український хімічний журнал; 19-25 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/133/86 Copyright (c) 2020 Olga Chudinovych , Nataliya Zhdanyuk https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Chudinovych , Olga Zhdanyuk, Nataliya ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title | ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title_alt | INTERACTION OF LANTHANE AND LUTETIUM AT TEMPERATURE 1500–1600°C ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОКСИДОВ ЛАНТАНА И ЛЮТЕЦИЯ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 1500–1600 °С |
| title_full | ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title_fullStr | ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title_full_unstemmed | ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title_short | ВЗАЄМОДІЯ ОКСИДІВ ЛАНТАНУ ТА ЛЮТЕЦІЮ ПРИ ТЕМПЕРАТУРІ 1500-1600 °С |
| title_sort | взаємодія оксидів лантану та лютецію при температурі 1500-1600 °с |
| topic_facet | phase equilibria lanthanum lutetium solid solutions lattice parameters |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/133 |
| work_keys_str_mv | AT chudinovycholga interactionoflanthaneandlutetiumattemperature15001600c AT zhdanyuknataliya interactionoflanthaneandlutetiumattemperature15001600c AT chudinovycholga vzaimodejstvieoksidovlantanailûteciâpritemperature15001600s AT zhdanyuknataliya vzaimodejstvieoksidovlantanailûteciâpritemperature15001600s AT chudinovycholga vzaêmodíâoksidívlantanutalûtecíûpritemperaturí15001600s AT zhdanyuknataliya vzaêmodíâoksidívlantanutalûtecíûpritemperaturí15001600s |