Вплив заміщення атомів гадолінію на будову двошарової структури скандатів BaGd2–хDyxSc2O7

Методами рентгенівської порошкової дифракції встановлено умови ізовалентного заміщення атомів Gd на атоми Dy в А-позиції двошарової перовськітоподібної структури BaGd2Sc2O7 за типом BaGd2–xDyxSc2O7: 0 < x ≤ 0,4. Методом Рітвельда визначено тетрагональну (просторова група P42/mnm) кристалічну структуру фаз BaGd2−xDyxSc2O7 з x = 0,2 та 0,4. Основою кристалічної структури BaGd2–xDyxSc2O7 є двовимірні (нескінченні в площині XY) перовськітоподібні блоки завтовшки в два шари сполучених вершинами деформованих октаедрів ScO6. Атоми Ba розташовані лише в позиції 4f всередині перовськітоподібного блока, а атоми рідкісноземельних елементів — лише в позиції 8j на межі перовськітоподібних блоків. Суміжні перовськітоподібні блоки розділені шаром поліедрів (Gd,Dy)О9 і утримуються разом за допомогою міжблокових зв`язків —O—(Gd,Dy)—O—. Встановлено, що ізовалентне заміщення атомів Gd на менші за розміром атоми Dy призводить до збільшення ступеня деформації міжблокових поліедрів (Gd,Dy)О9. Такі зміни структури зумовлюють дестабілізацію міжблокового “зшиття” і є одними з основних причин руйнування шаруватої перовськітоподібної структури фаз BaGd2–xDyxSc2O7 при х > 0,4. Результати дослідження можуть бути використані для цілеспрямованого регулювання структурно залежних властивостей матеріалів на основі скандату BaGd2Sc2O7.

Тітов Ю. О., Чумак В. В. Вплив заміщення атомів гадолінію на будову двошарової структури скандатів BaGd2–хDyxSc2O7. Доповіді НАН України. 2024. № 2. С. 51–59.