Ізовалентне заміщення атомів лантану у скандаті BaLa2Sc2O7

Вступ . Дослідження впливу ізоморфного заміщення атомів на структуру й особливості оксидних сполук є одним із головних завдань сучасного матеріалознавства. Винятковий інтерес становлять представники сімейства сполук типу An+1BnO3n+1 (зокрема скандати AIILn2Sc2O7) із шаруватою перовськітоподібною структурою, які володіють низкою практично важливих властивостей.
Цю роботу присвячено вивченню можливості заміщення атомів La меншими атомами Dy у двошаровій перовськітоподібній структурі BaLa2Sc2O7 і його впливу на кристалографічні особливості синтезованих скандатів
BaLa2-xDyxSc2O7.
Методи . У роботі використано метод синтезу нових фаз термообробленням співкристалізованих солей, а також методи порошкової рентгенівської дифракції і генерації другої оптичної гармоніки отриманими фазами.
Результати . Визначено межі ізовалентного заміщення атомів лантану (0  х  1,0) і кристалографічні параметри синтезованих фаз BaLa2-xDyxSc2O7 із двошаровою структурою. Індексування дифрактограм термооброблених
зразків BaLa2-xDyxSc2O7 (0  х  1,0) засвідчило їхню належність до тетрагональної сингонії. Систематика погасань відбиттів і результати тесту на генерацію сигналу другої оптичної гармоніки лазерного випромінювання показали належність їхньої кристалічної структури до центросиметричної просторової групи P42/mnm. Характер фазових співвідношень у системі BaLa2-xDyxSc2O7 і тип концентраційних залежностей параметрів тетрагональних елементарних комірок фаз BaLa2-xDyxSc2O7 із двошаровою структурою свідчать, що за природою зазначені фази є обмеженим рядом твердих розчинів. Визначено найбільш вірогідний механізм руйнації шаруватої перовськітоподібної структури у зразках BaLa2-xDyxSc2O7 з х  1 і проведено порівняльне зіставлення стабільності шаруватої структури скандатів AIILa2-xDyxSc2O7 (AII = Ba, Sr).
Висновки . Одержані результати свідчать про можливість достатньо значного ізоморфного заміщення атомів РЗЕ у шаруватій перовськітоподібній структурі скандатів BaLn2Sc2O7, можуть надалі бути використані для регулювання їхніх властивостей і становлять безсумнівний інтерес для розв'язання задачі цілеспрямованого пошуку нових сполук MeLnnBIIInO3n+1 iз цим типом структури.

Ізовалентне заміщення атомів лантану у скандаті BaLa2Sc2O7 / М. Тимошенко та ін. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Хімія. 2023. Вип. 1(58). С. 22–25.