THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS
The regularities of impact heterovalent substitutions of atoms A- and B-positions on the slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1 type compounds were determined based on the analysis of structure Sr2-xLnxBIV1-xBIIIxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xBIIIxO7 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, BIII = In, Sc, BIV = Ti, Sn)...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry
2024
|
| Online Zugang: | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/698 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Chemistry Journal |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Ukrainian Chemistry Journal| _version_ | 1871466092067553280 |
|---|---|
| author | Slobodyanik, Mykola Titov, Yuri |
| author_facet | Slobodyanik, Mykola Titov, Yuri |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Mykola Slobodyanik",
"institution": "Correspondence member of NAS Ukraine, Dr.Sci., professor, сhief researcher of chemical faculty, Taras Shevchenko national university of Kyiv"
},
{
"author": "Yuri Titov",
"institution": "Dr.Sci., senior researcher, leading researcher of chemical faculty, Taras Shevchenko national university of Kyiv"
}
] |
| author_sort | Slobodyanik, Mykola |
| baseUrl_str | https://ucj.org.ua/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-22T08:23:55Z |
| description | The regularities of impact heterovalent substitutions of atoms A- and B-positions on the slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1 type compounds were determined based on the analysis of structure Sr2-xLnxBIV1-xBIIIxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xBIIIxO7 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, BIII = In, Sc, BIV = Ti, Sn) types ompounds and phases. It was established that the inclusion of REE and indium atoms in the single- and double-slab structures of compounds Srn+1BIVnO3n+1 leads to increase the degree of  interblockpolyhedra AO9 and octahedra BO6 deformation and a decrease the distance between adjacent perovskite-like blocks. Increase the degree of deformation of AO9interblockpolyhedra leads to increase in the tension in the interblock slab of Sr2-xLnxBIV1-xInxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xInxO7 slab perovskite-like structure and the reduction of the distance between the two-dimensional perovskite-like blocks brings the structure of their two-dimensional slab perovskite-like structure closer to the structure of thermodynamically much more stable three-dimensional structures. The simultaneous combined action of these factors gradually destabilizes the slab perovskite-like structure and limits the region of its existence in the Sr2-xLnxBIV1-xInxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xInxO7 series (in particular, it explains the absence of SrNdInO4 and SrLn2In2O7 (Ln = La – Sm) with slab perovskite-like structure). The significant influence of heterovalent substitution of atoms in slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1 type compounds on the structure of newly formed phases provides grounds for using this type of substitution for further targeted regulation of structure-sensitive properties of materials based on An+1BnO3n+1 type compounds with slab perovskite-like structure. |
| doi_str_mv | 10.33609/2708-129X.90.11.2024.17-24 |
| first_indexed | 2025-09-24T17:43:59Z |
| format | Article |
| fulltext |
17
УДК 548.312.3 doi: 10.33609/2708-129X.90.11.2024.17-24
ВПЛИВ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ЗАМІЩЕННЯ АТОМІВ НА БУДОВУ
СПОЛУК ТИПУ An+1BnO3n+1
М. С. Слободяник, Ю. О. Тітов*
Київський національний університет імені Тараса Шевченка,
вул. Володимирська, 64/13, Київ 01601, Україна
* е-mail: titov1952@ukr.net
На підставі аналізу будови сполук та фаз типів Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4 та Sr3-xLnxB
IV
2-xB
III
xO7
(Ln = La, Pr, Nd, Sm, BIII = In, Sc, BIV = Ti, Sn) визначено закономірності впливу гетерова-
лентного заміщення атомів A- і В-позицій на будову шаруватої структури сполук типу
An+1BnO3n+1. Встановлено, що входження атомів РЗЕ та In в одно- і двошарову струк-
туру сполук Srn+1B
IV
nO3n+1 призводить до збільшення ступеня деформації міжблокових
поліедрів АО9 і октаедрів ВО6 та зменшення відстані між суміжними перовськітопо-
дібними блоками. Аналіз одержаних даних показав, що величини ступеня деформації
міжблокових поліедрів АО9 та довжини міжблокового зв’язку А – О є одними з ос-
новних факторів, які визначають стабільність сполук типу An+1BnO3n+1 із різнотипними
атомами в А- і В-позиціях шаруватої структури.
Ключові слова: сполуки типу An+1BnO3n+1, шарувата перовськітоподібна структура,
ізоморфізм, гетеровалентне заміщення.
ВСТУП. Основним елементом шарува-
тої перовськітоподібної структури (ШПС)
сполук типу An+1BnO3n+1 (А = Ca, Sr, Ba, Ln,
Na, K, В = Ti, Zr, Hf, Pb, Sn, Mn, Al, Ga, Cr, Fe,
Ni, Co, Sc, In) є двовимірні перовськітопо-
дібні блоки товщиною в n (n = 1 – 3) шарів,
з’єднаних вершинами октаедрів ВО6 [1, 2].
Сусідні перовськітоподібні блоки розділе-
ні шаром поліедрів АО9 та сполучені разом
через зв’язки – О – А – О –. Такий тип будо-
ви ШПС сполук типу An+1BnO3n+1 зумовлює
наявність у них низки цінних фізико-хіміч-
них властивостей, а саме: мікрохвильових,
резистивних, магнітних, йонообмінних,
фотокаталітичних, люмінесцентних та ін-
ших [1, 2].
Одним із найбільш широко застосовува-
них шляхів впливу на будову і, відповідно,
властивості оксидних сполук є ізоморфне
заміщення атомів у різних позиціях їхньої
кристалічної структури. На сьогодні мож-
ливості та умови ізовалентного заміщення
атомів А- і В-позицій в ШПС сполук типу
An+1BnO3n+1 є досить детально дослідже-
но [2]. Узагальнення одержаних результатів
дозволило авторам праць [3, 4] визначити
основні закономірності впливу ізовалент-
ного заміщення атомів А- і В-позицій на
будову ШПС сполук типу An+1BnO3n+1
У літературі є дані щодо можливості та
умов гетеровалентного заміщення атомів в
одно- (n = 1) і двошарових (n = 2) сполуках
18 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2024
ВПЛИВ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ЗАМІЩЕННЯ АТОМІВ НА БУДОВУ СПОЛУК ТИПУ An+1BnO3n+1НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Srn+1B
IV
nO3n+1 за типами Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4
[5–7] та Sr3-xLnxB
IV
2-xB
III
xO7 (Ln = La, Pr, Nd,
Sm, BIV = Ti, Sn, BIII = In, Sc) [8–11]. Проте
загальні закономірності впливу гетерова-
лентного заміщення на особливості будови
ШПС сполук типу An+1BnO3n+1 досі залиша-
лися невстановленими.
Мета роботи – визначення закономір-
ностей впливу гетеровалентного заміщен-
ня атомів А- і В-позицій на будову ШПС
сполук типу An+1BnO3n+1.
ЕКСПЕРИМЕНТ ТА ОБГОВОРЕННЯ
РЕЗУЛЬТАТІВ.
Об’єктами аналізу структурних парамет
рів слугували представники 4-х найбільш
повних рядів індійвмісних сполук та фаз
складу Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4 та Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7
[5–11].
Порівняльний аналіз даних про зміни
в будові ШПС у рядах Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4 та
Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7 (таблиці 1, 2, рисунки 1,
2) виявив два типи взаємозв’язків між сту-
пенем гетеровалентного заміщення атомів
А- і В-позицій та особливостями будови
їх ШПС (ступенями деформації поліедрів
АО9, ВО6 і довжинами міжблокового зв’яз-
ку А – О).
Зокрема, одночасна заміна атомів Sr
на атоми РЗЕ та атомів Ti або Sn на ато-
ми In у ШПС одно- і двошарових сполук
Srn+1B
IV
nO3n+1 призводить до збільшення
ступеня деформації (∆) міжблокових полі-
едрів АО9 та октаедрів ВО6 незалежно від
типу сингонії ШПС вихідного та гетеро-
валентно заміщених зразків (див. табл. 1,
2, рис. 1, 2). Слід відзначити, що оціночні
екстрапольовані величини значень ступеня
деформації міжблокових поліедрів АО9 для
неіснуючих сполук SrNdInO4 та SrLn2In2O7
(Ln = La – Sm) перевищують максимальні
відомі значення для сполук типу An+1BnO3n+1
із ШПС.
Входження атомів РЗЕ та In у ШПС одно-
і двошарових сполук Srn+1B
IV
nO3n+1 зменшує
відстань між суміжними перовськітопо-
дібними блоками (довжину міжблоково-
го зв’язку А – О) в ШПС гетеровалентно
заміщених зразків (табл. 1, 2, рис. 1). Слід
відзначити, що для сполук Sr2LnBIVInO7
(Ln = La – Sm), які є продуктом максималь-
но можливого ступеня гетеровалентно-
го заміщення в системах Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7
[11], довжина міжблокового зв`язку А – О
(відстань між блоками) є близькою до мі-
німально відомих довжин зв`язків A – O
сполук типу An+1BnO3n+1.
Табл. 1
Деякі кристалографічні характеристики одношарових сполук та фаз типу
Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4 (An+1BnO3n+1 c n = 1) із ШПС Table 1.
Some crystallographic characteristics of single-slab compounds and phases of
Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4 (An+1BnO3n+1 c n = 1) type with SPS.
Ln BIV BIII x Склад Міжблокова
відстань, нм ∆АО9 ∆ВО6 Пр. гр.
La Ti In
0 Sr2TiO4 [1,2] 0,256(2) 5⋅10-4 0,4⋅10-4 I4/mmm
0,5 Sr1,5La0,5Ti0,5In0,5O4 [6] 0,242(1) 79⋅10-4 9⋅10-4 P42/mnm
1 SrLaInO4 [12] 0,238(2) 192⋅10-4 8⋅10-4 Pbca
19https://ucj.org.ua
М. С. Слободяник, Ю. О. Тітов УХЖ № 11 / ТОМ 90
Ln BIV BIII x Склад Міжблокова
відстань, нм ∆АО9 ∆ВО6 Пр. гр.
Pr Ti In
0 Sr2TiO4 [1,2] 0,256(2) 5⋅10-4 0,4⋅10-4 I4/mmm
0,5 Sr1,5Pr0,5Ti0,5In0,5O4 [6] 0,231(1) 87⋅10-4 14⋅10-4 P42/mnm
1 SrPrInO4 [12] 0,232(2) 249⋅10-4 16⋅10-4 Pbca
Nd Ti In
0 Sr2TiO4 [1,2] 0,256(2) 5⋅10-4 0,4⋅10-4 I4/mmm
0,5 Sr1,5Nd0,5Ti0,5In0,5O4 [6] 0,222(1) 99⋅10-4 29⋅10-4 P42/mnm
1 “SrNdInO4” [12] – – – –
La Sn In
0 Sr2SnO4 [1,2] 0,240(1) 48⋅10-4 0,3⋅10-4 Pccn
0,5 Sr1,5La0,5Sn0,5In0,5O4 [7] 0,233(2) 97⋅10-4 8⋅10-4 Pbca
1 SrLaInO4 [12] 0,238(2) 192⋅10-4 8⋅10-4 Pbca
Pr Sn In
0 Sr2SnO4 [1,2] 0,240(1) 48⋅10-4 0,3⋅10-4 Pccn
0,5 Sr1,5Pr0,5Sn0,5In0,5O4 [7] 0,233(2) 115⋅10-4 13⋅10-4 Pbca
1 SrPrInO4 [12] 0,232(2) 249⋅10-4 16⋅10-4 Pbca
Nd Sn In
0 Sr2SnO4 [1,2] 0,240(1) 48⋅10-4 0,3⋅10-4 Pccn
0,5 Sr1,5Nd0,5Sn0,5In0,5O4 [7] 0,235(2) 143⋅10-4 21⋅10-4 Pbca
1 “SrNdInO4” [12] – – – –
Розрахунок ступеня деформації (∆) поліедрів MeОn у ШПС сполук та фаз типу
An+1BnO3n+1 проведено за формулою: ∆ = 1/n∑[(Ri – R)/R]2, де Ri – відстані Ме – О, R – се-
редня відстань Ме – О, n – координаційне число.
Табл. 2
Деякі кристалографічні характеристики двошарових сполук та фаз типу
Sr3-xLnxB
IV
2-xB
III
xO7 (An+1BnO3n+1 c n = 2) з ШПС Table 2.
Some crystallographic characteristics of two-slab compounds and phases of
Sr3-xLnxB
IV
2-xB
III
xO7 (An+1BnO3n+1 with n = 2) type with SPS.
Ln BIV BIII x Склад Міжблокова
відстань, нм ∆АО9 ∆ВО6 Пр. гр.
La Ti In
0 Sr3Ti2O7 [1,2] 0,253(2) 7 0,6 I4/mmm
1 Sr2LaTiInO7 [8] 0,237(2) 199 ⋅10-4 10 ⋅10-4 P42/mnm
2 “SrLa2In2O7” [8,10,11] – – – –
Pr Ti In
0 Sr3Ti2O7 [1,2] 0,253(2) 7 0,6 I4/mmm
1 Sr2PrTiInO7 [8] 0,237(2) 201 ⋅10-4 13 ⋅10-4 P42/mnm
2 “SrPr2In2O7” [8,10,11] – – – –
20 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2024
ВПЛИВ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ЗАМІЩЕННЯ АТОМІВ НА БУДОВУ СПОЛУК ТИПУ An+1BnO3n+1НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Ln BIV BIII x Склад Міжблокова
відстань, нм ∆АО9 ∆ВО6 Пр. гр.
Nd Ti In
0 Sr3Ti2O7 [1,2] 0,253(2) 7 0,6 I4/mmm
1 Sr2NdTiInO7 [8] 0,235(2) 232 ⋅10-4 15 ⋅10-4 P42/mnm
2 “SrNd2In2O7” [8,10,11] – – – –
Sm Ti In
0 Sr3Ti2O7 [1,2] 0,253(2) 7 0,6 I4/mmm
1 Sr2SmTiInO7 [8] 0,226(2) 296 ⋅10-4 24 ⋅10-4 P42/mnm
2 “SrSm2In2O7” [8,10,11] – – – –
La Sn In
0 Sr3Sn2O7 [1,2] 0,2404(8) 54⋅10-4 0,3⋅10-4 Cmcm
1 Sr2LaSnInO7 [10] 0,241(2) 184⋅10-4 7⋅10-4 P42/mnm
2 “SrLa2In2O7” [8,10,11] – – – –
Pr Sn In
0 Sr3Sn2O7 [1,2] 0,2404(8) 54⋅10-4 0,3⋅10-4 Cmcm
1 Sr2PrSnInO7 [10] 0,225(2) 179⋅10-4 29⋅10-4 P42/mnm
2 “SrPr2In2O7” [8,10,11] – – – –
Рис. 1. Залежності довжини міжблокової відстані (1) та ступеня деформації (∆) міжблокових
поліедрів (Sr,La)O9 (2) в кристалічній структурі Sr2-xLаxTi1-xInxO4 (х = 0, 0,5 та 1) від співвідношення
величин середніх йонних радіусів атомів в А- і В-позиціях ШПС IX VIA B/R R
Fig. 1. Dependences of the interblock distance length (1) and the interblock polyhedra (Sr,La)O9 de-
gree of deformation (∆) (2) in the crystal structure of Sr2-xLаxTi1-xInxO4 (х = 0, 0.5 and 1) on the ratio of
the average ionic radii of the atoms in A- and B-positions of SPS IX VIA B/R R .
21https://ucj.org.ua
М. С. Слободяник, Ю. О. Тітов УХЖ № 11 / ТОМ 90
Рис. 2. Залежності ступеня деформації (∆)
поліедрів (Sr,Ln)O9 (1) і (Ti,In)O6 (2) в кристаліч
ній структурі Sr2LnTiInO7 (Sr3-xLnxTi2-xInxO7 з
x = 1) від співвідношення величин середніх
йонних радіусів атомів в А- і В-позиціях ШПС
IX VIA B/R R
Fig. 2. Dependences of polyhedra (Sr,Ln)O9 (1)
and (Ti,In)O6 (2) degree of deformation (∆) in the
crystal structure of Sr2LnTiInO7 (Sr3-xLnxTi2-xInxO7
with x = 1) on the ratio of the average ionic radii
of atoms in A- and B-positions of SPS IX VIA B/R R .
В цілому зростання ступеня деформа-
ції міжблокових поліедрів АО9 призводить
до збільшення напруженості в міжблоко-
вому прошарку ШПС Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4 та
Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7, а скорочення відстані
між двовимірними перовськітоподібними
блоками наближає будову їхньої двовимір-
ної ШПС до будови термодинамічно знач-
но стабільніших тривимірних структур.
Одночасна сумарна дія цих чинників по-
ступово дестабілізує ШПС і обмежує об-
ласть її існування в рядах Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4
та Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7 (зокрема, пояснює
відсутність SrNdInO4 та SrLn2In2O7 (Ln =
La – Sm) із ШПС). Підтвердженням такого
механізму руйнації ШПС Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4
та Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7 є поява фаз із триви-
мірними структурами типу перовськіту і
CaFe2O4 при перевищенні межі гетерова-
лентного заміщення атомів Sr та BIV в ШПС
Srn+1B
IV
nO3n+1 [5–8,10,11].
Одним із найбільш впливових структур-
них чинників на властивості оксидних спо-
лук є деформованість їхньої кристалічної
структури. Результати проведеного аналізу
свідчать про значний вплив гетеровалент-
ного заміщення атомів у ШПС сполук типу
An+1BnO3n+1 на будову новоутворених фаз,
зокрема про суттєве збільшення деформо-
ваності міжблокового шару поліедрів АО9.
Це дає підстави для використання такого
типу заміщення для подальшого цілеспря-
мованого регулювання структурно чутли-
вих властивостей матеріалів на основі спо-
лук типу An+1BnO3n+1 з ШПС.
Роботу виконано в межах держбю-
джетної теми «Структурні аспекти
оптимізації функціональних власти-
востей складнооксидних сполук для сучас-
них люмінофорів, іонних провідників та
магнітних матеріалів», державний реєст
раційний номер: 0122U001959.
THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT
SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE
OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS.
M.S. Slobodyanik, Y.A. Titov*
Taras Shevchenko National University of Kyiv,
64/13 Volodymyrska str., 01601 Kyiv, Ukraine
*e-mail: titov1952@ukr.net
The regularities of impact heterovalent sub-
stitutions of atoms A- and B-positions on the
slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1
type compounds were determined based on
22 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2024
ВПЛИВ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ЗАМІЩЕННЯ АТОМІВ НА БУДОВУ СПОЛУК ТИПУ An+1BnO3n+1НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
the analysis of structure Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4 and
Sr3-xLnxB
IV
2-xB
III
xO7 (Ln = La, Pr, Nd, Sm,
BIII = In, Sc, BIV = Ti, Sn) types ompounds
and phases. It was established that the inclu-
sion of REE and indium atoms in the single-
and double-slab structures of compounds
Srn+1B
IV
nO3n+1 leads to increase the degree of
interblock polyhedra AO9 and octahedra BO6
deformation and a decrease the distance be-
tween adjacent perovskite-like blocks. Increase
the degree of deformation of AO9 interblock
polyhedra leads to increase in the tension in
the interblock slab of Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4 and
Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7 slab perovskite-like struc-
ture and the reduction of the distance between
the two-dimensional perovskite-like blocks
brings the structure of their two-dimension-
al slab perovskite-like structure closer to the
structure of thermodynamically much more
stable three-dimensional structures. The si-
multaneous combined action of these factors
gradually destabilizes the slab perovskite-like
structure and limits the region of its existence
in the Sr2-xLnxB
IV
1-xInxO4 and Sr3-xLnxB
IV
2-xInxO7
series (in particular, it explains the absence of
SrNdInO4 and SrLn2In2O7 (Ln = La – Sm) with
slab perovskite-like structure). The significant
influence of heterovalent substitution of atoms
in slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1
type compounds on the structure of newly
formed phases provides grounds for using this
type of substitution for further targeted regu-
lation of structure-sensitive properties of ma-
terials based on An+1BnO3n+1 type compounds
with slab perovskite-like structure.
Keywords: compounds of An+1BnO3n+1 type,
slab perovskite-like structure, isomorphism,
heterovalent substitution.
ЛІТЕРАТУРА
1. Слободяник М. С., Тітов Ю. О., Чумак
В. В. Теребіленко К. В., Струтинська Н. Ю.
Ізоморфно-заміщені шаруваті складно
оксидні сполуки. Сімейство шаруватих пе
ровськітів Рудлесдена-Попера An+1BnO3n+1 :
монографія. Київ, 2024. C. 15–22.
http://eprints.zu.edu.ua/40335/1/monograph.
pdf
2. Lichtenberg F., Herrnberger A., Wieden
mann K. Synthesis, structural, magnetic and
transport properties of layered perovskite-
related titanates, niobates and tantalates of the
type AnBnO3n+2, A´Ak-1BkO3k+1 and AmBm-1O3m.
Progress in Solid State Chemistry. 2008. 36 (4).
P. 253–387.
DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2008.10.001
3. Тітов Ю. О., Слободяник М. С., Чумак
В. В. Закономірності впливу ізовалентних
заміщень атомів на будову фаз на основі
сполук типу AIILn2B
III
2O7. Доповіді НАН
України. 2024. (1). P. 58–63.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.01.058
4. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Слободяник
М. С., Чумак В. В. Особливості будови
міжблокової границі в двошаровій струк
турі сполук типу AIILn2B
III
2O7 (AII = Sr, Ba, Ln,
BIII = Al, Fe, Sc, In). Доповіді НАН України.
2021. (3). C. 78–85.
https://doi.org/10/15407/dopovidi2021.03.078
5. Тітов Ю. О., Слободяник М. С., Чумак В. В.,
Тимошенко М. В. Синтез гетеровалентно
заміщених шаруватих перовськітів
Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4 (Ln = La-Tb, BIV = Sn, Ti,
BIII = Sc, In). Доповіді НАН України. 2021. (1).
C. 77–83.
https://www.dopovidi-nanu.org.ua/sites/defa
ult/files/2021/1/2021-1-10.pdf
6. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Полубінський В. В. Ша
руваті перовськіти Sr3LnBIIITiO8 (BIII = Sc,
In). Доповіді НАН України. 2015. (1). C. 125–
130.
23https://ucj.org.ua
М. С. Слободяник, Ю. О. Тітов УХЖ № 11 / ТОМ 90
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.01.125
7. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Полубінський В. В. Син
тез та кристалічна структура шаруватих
перовськітів Sr3LnBIIISnO8 (BIII = Sc, In).
Доповіді НАН України. 2014. (4). C. 133–138.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.04.133
8. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Полубінський В. В.
Синтез та кристалічна структура двошаро
вих індотитанатів Sr2LnInTiO7. Доповіді
НАН України. 2014. (6). C. 120–125.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.06.120
9. Тітов Ю. О., Білявинa Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Полубінський В. В.
Синтез та кристалічна структура шару
ватих скандатотитанатів Sr2LnScTiO7. Допо
віді НАН України. 2015. (2). C. 130–136.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.02.130
10. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Полубінський В. В. Нові
сполуки Sr2LnBIIISnO7 (BIII – Sc, In) з дво
шаровою перовськітоподібною структурою.
Доповіді НАН України. 2015. (4). C. 117–122.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.04.117
11. Тітов Ю. О., Слободяник М. С., Чумак В. В.,
Тимошенко М. В. Природа SrLn2B
IVBIIIO7
(Ln = La – Sm, BIV = Ti, Sn, BIII = Sc, In) з
шаруватою перовскітоподібною структурою.
Доповіді НАН України. 2020. (2). C. 68–75.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.02.068
12. Тітов Ю. О., Білявина Н. М., Марків В. Я.,
Слободяник М. С., Краєвська Я. А. Синтез
та кристалічна структура BaLnInO4 та
SrLnInO4 (Ln - La, Pr). Доповіді НАН України.
2009. (10). C. 160–166.
REFERENCES
1. Slobodyanik M.S., Titov Y.O., Chumak V.V.,
Terebilenko K.V., Strutynska N.Yu. Isomorph-
ically substituted slab complex oxide com-
pounds. K.: Lira. 2024. 273 p. (in Ukrainian).
http://eprints.zu.edu.ua/40335/1/monograph.
pdf
2. Lichtenberg F., Herrnberger A., Wieden-
mann K. Synthesis, structural, magnetic and
transport properties of layered perovskite-re-
lated titanates, niobates and tantalates of the
type AnBnO3n+2, A´Ak-1BkO3k+1 and AmBm-1O3m.
Progress in Solid State Chemistry. 2008. 36(4):
253–387.
DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2008.10.001
3. Titov Y.A., Belyavina N.M., Chumak V.V. Re
gularities of influence isovalent substitution
of atoms on the structure of phases based on
AIILn2B
III
2O7 type compounds. Dopov. Nats.
Akad. Nauk Ukr. 2024. (1): 58–63. (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.01.058
4. Titov Y.A., Belyavina N.M., Slobodyanik M.S.,
Chumak V.V. Structural features of the inter-
block boundary in the two-slab structure of
AIILn2B
III
2O7 (AII = Sr, Ba, Ln, BIII = Al, Fe, Sc,
In) type compounds. Dopov. Nats. Akad. Nauk
Ukr. 2021. (3): 78–85. (in Ukrainian).
https://doi.org/10/15407/dopovidi2021.03.078
5. Titov Y.A., Slobodyanik M.S., Chumak V.V.,
Tymoshenko M.V. Synthesis of heterovalently
substituted slab perovskites Sr2-xLnxB
IV
1-xB
III
xO4
(BIV = Sn, Ti, BIII = Sc, In). Dopov. Nats. Akad.
Nauk Ukr. 2021. (1): 77–83. (in Ukrainian).
https://www.dopovidi-nanu.org.ua/sites/de-
fault/files/2021/1/2021-1-10.pdf
6. Titov Yu.A., Belyavina N.M., Markiv V.Ya.,
Slobodyanik M.S., Polubinskii V.V. Layer pe
rovskites Sr3LnBIIITiO8 (BIII = Sc, In). Dopov.
Nac. acad. nauk. Ukr. 2015. (1): 125–130 (in
Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.01.125
7. Titov Yu.A., Belyavina N.M., Markiv V.Ya.,
Slobodyanik M.S., Polubinskii V.V. Synthe-
sis and crystal structure of layer perovskites
Sr3LnBIIISnO8 (BIII = Sc, In). Dopov. Nac. acad.
nauk. Ukr. 2014. (4): 133–138 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.04.
133
8. Titov Y.A., Belyavina N.M., Slobodyanik M.S.
24 ISSN 2708-129X. Укр. хім. журн., 2024
ВПЛИВ ГЕТЕРОВАЛЕНТНОГО ЗАМІЩЕННЯ АТОМІВ НА БУДОВУ СПОЛУК ТИПУ An+1BnO3n+1НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ
Synthesis and crystal structure of two-layer
indotitanates Sr2LnInTiO7. Dopov. Nats. Akad.
Nauk Ukr. 2014. (6): 120–125. (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.06.120
9. Titov Y.A., Belyavina N.M., Slobodyanik M.S.
Synthesis and crystal structure of layer scan-
dotitanates Sr2LnScTiO7. Dopov. Nats. Akad.
Nauk Ukr. 2015. (2): 130–136. (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.02.130
10. Titov Yu.A., Belyavina N.M., Markiv V.Ya.,
Slobodyanik M.S., Polubinskii V.V. New com-
pounds Sr2LnBIIISnO7 (BIII – Sc, In) with two-
layer perovskite-like structure. Dopov. Nac. acad.
nauk. Ukr. 2015. (4): 117–122. (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2015.04.117
11. TitovY.A., Slobodyanik M.S., Chumak V.V.,
Timoshenko M.V. The nature of SrLn2B
IVBIIIO7
(Ln = La - Sm, BIV = Ti, Sn, BIII = Sc, In) with slab
perovskite-like structure. Dopov. Nats. Akad.
Nauk Ukr. 2020. (2): 68–75. (in Ukrainian).
https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.02.068
12. Titov Y.A., Belyavina N.M., Markiv V.Ya., Slo-
bodyanik M.S., Krayevska Ya.A. Synthesis and
crystal structure of BaLaInO4 and SrLnInO4
(Ln = La, Pr). Dopov. Nats. akad. nauk Ukr.
2009. (10): 160–166 (in Ukrainian).
Стаття надійшла 08.06.2024.
|
| id | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-698 |
| institution | Ukrainian Chemistry Journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-07-23T01:12:26Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | ucjorgua/15/fc49dfb07f7c3570ab6adec66be4dd15.pdf |
| spelling | oai:ojs2.1444248.nisspano.web.hosting-test.net:article-6982026-07-22T08:23:55Z THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS Slobodyanik, Mykola Titov, Yuri compounds of An 1BnO3n 1 type, slab perovskite-like structure, isomorphism, heterovalent substitution. The regularities of impact heterovalent substitutions of atoms A- and B-positions on the slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1 type compounds were determined based on the analysis of structure Sr2-xLnxBIV1-xBIIIxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xBIIIxO7 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, BIII = In, Sc, BIV = Ti, Sn) types ompounds and phases. It was established that the inclusion of REE and indium atoms in the single- and double-slab structures of compounds Srn+1BIVnO3n+1 leads to increase the degree of  interblockpolyhedra AO9 and octahedra BO6 deformation and a decrease the distance between adjacent perovskite-like blocks. Increase the degree of deformation of AO9interblockpolyhedra leads to increase in the tension in the interblock slab of Sr2-xLnxBIV1-xInxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xInxO7 slab perovskite-like structure and the reduction of the distance between the two-dimensional perovskite-like blocks brings the structure of their two-dimensional slab perovskite-like structure closer to the structure of thermodynamically much more stable three-dimensional structures. The simultaneous combined action of these factors gradually destabilizes the slab perovskite-like structure and limits the region of its existence in the Sr2-xLnxBIV1-xInxO4 and Sr3-xLnxBIV2-xInxO7 series (in particular, it explains the absence of SrNdInO4 and SrLn2In2O7 (Ln = La – Sm) with slab perovskite-like structure). The significant influence of heterovalent substitution of atoms in slab perovskite-like structure of An+1BnO3n+1 type compounds on the structure of newly formed phases provides grounds for using this type of substitution for further targeted regulation of structure-sensitive properties of materials based on An+1BnO3n+1 type compounds with slab perovskite-like structure. V.I.Vernadsky Institute of General and Inorganic Chemistry 2024-12-27 Article Article Inorganic Chemistry Неорганическая химия Неорганічна хімія application/pdf https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/698 10.33609/2708-129X.90.11.2024.17-24 Ukrainian Chemistry Journal; Vol. 90 No. 11 (2024): Ukrainian Chemistry Journal; 17-24 Украинский химический журнал; ##issue.vol## 90 ##issue.no## 11 (2024): Ukrainian Chemistry Journal; 17-24 Український хімічний журнал; Том 90 № 11 (2024): Ukrainian Chemistry Journal; 17-24 2708-129X 2708-1281 en https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/698/348 Copyright (c) 2024 Mykola Slobodyanik, Yuri Titov https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Slobodyanik, Mykola Titov, Yuri THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title | THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title_full | THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title_fullStr | THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title_full_unstemmed | THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title_short | THE IMPACT OF ATOMS HETEROVALENT SUBSTITUTION ON THE STRUCTURE OF An+1BnO3n+1 TYPE COMPOUNDS |
| title_sort | impact of atoms heterovalent substitution on the structure of an+1bno3n+1 type compounds |
| topic_facet | compounds of An 1BnO3n 1 type slab perovskite-like structure isomorphism heterovalent substitution. |
| url | https://ucj.org.ua/index.php/journal/article/view/698 |
| work_keys_str_mv | AT slobodyanikmykola theimpactofatomsheterovalentsubstitutiononthestructureofan1bno3n1typecompounds AT titovyuri theimpactofatomsheterovalentsubstitutiononthestructureofan1bno3n1typecompounds AT slobodyanikmykola impactofatomsheterovalentsubstitutiononthestructureofan1bno3n1typecompounds AT titovyuri impactofatomsheterovalentsubstitutiononthestructureofan1bno3n1typecompounds |