Кристалічна структура металідів на основі дисиліцидів і дигерманідів Gd I Er та окремих P-елементів ІІІ групи

12. Пукас С. Я. Нова сполука із структурою типу Er₃Ge₄ у системі Gd-Ge /

13. С. Я. Пукас, Р. Є. Гладишевський // Фіз. хім. твердого тіла.- 2007.- Т. 8, № 2.-

14. С. 347-351.

Особистий внесок здобувача: синтез зразків, виготовлення дифрактограм, написання та оформлення статті - самостійно; дослідження кристалічної структури та обговорення результатів - спільно з д.х.н. Гладишевським Р.Є.

15. Пукас С. Вплив добавок Ga (In) на структуру дигерманідів Dy, Ho та Er /

16. С. Пукас, А. Мельник, В. Куприсюк, Р. Гладишевський // Зб. наук. праць. 9 Наук. конф. Львів. хім. читання.- Львів, 2003.- C. H36.

17. Пукас С. Фазовий аналіз сплавів системи Er-Al-Si в області дисиліциду Ербію / С. Пукас, Р. Козак, Є. Гладишевський, Р. Гладишевський // Зб. наук. праць. 10 Наук. конф. Львів. хім. читання.- Львів, 2005.- C. Н34.

18. Pukas S. Influence of Al, Ga and In on the Crystal Structure of ErGe_2±x / S. Pukas,

19. E. Gladyshevskii, R. Gladyshevskii // Acta Crystallogr.- 2005.- Vol. A61.- P. C368 (Coll. Abs. XX Congr. Int. Union Crystallogr.- Florence, 2005.- P. C368).

20. Muts N. Modulated Structures Derived from the AlB₂ Type in Systems with Main-Group Elements, Rare-Earth and Transition Metals / N. Muts, S. Pukas, O. Shcherban, L. Akselrud, R. Gladyshevskii // Coll. Abs. 15 Int. Conf. Solid Compd. Transition Elem.- Krakуw, 2006.- P. 38.

21. Козак Р. Кристалічна структура нової сполуки ErGe_0,52Si_1,48 / Р. Козак, С. Пукас, З. Шпирка, Р. Гладишевський // Зб. наук. праць. 11 Наук. конф. Львів. хім. читання.- Львів, 2007.- C. Н57.

22. Пукас С., Гладишевський Р. Кристалічна структура нової сполуки Er₄Ga_2,17Si_3,83 / С. Пукас, Р. Гладишевський // Зб. наук. праць. 11 Наук. конф. Львів. хім. читання.- Львів, 2007.- C. Н58.

23. Pukas S. Modulated Er₃Si_5-x, a New Derivative of the AlB₂ Prototype / S. Pukas,

24. L. Akselrud, R. Cerny, R. Gladyshevskii // Coll. Abs. X Int. Conf. Cryst. Chem. Intermet. Compd.- Lviv, 2007.- P. 123.

25. Kozak R. A New Ternary Compound in the Er-Ge-Si System / R. Kozak, S. Pukas,

26. Z. Shpyrka, V. Hlukhyy, T. Fдssler, R. Gladyshevskii // Coll. Abs. X Int. Conf. Cryst. Chem. Intermet. Compd.- Lviv, 2007.- P. 132.

Анотація

Пукас С.Я. Кристалічна структура металідів на основі дисиліцидів і дигерманідів Gd i Er та окремих p-елементів ІІІ групи. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 - неорганічна хімія. - Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2008.

В роботі досліджено взаємодію компонентів у системах {Gd,Er}-{Al,Ga}-{Si,Ge}, побудовано ізотермічні (873 або 1073 K) перерізи діаграм стану цих систем в області дисиліцидів і дигерманідів рідкісноземельних металів. Рентгенівськими методами порошку та монокристалу, а також електронної дифракції, визначено кристалічну структуру 22 нових і уточнено структуру 9 раніше відомих сполук. Розшифровано нові структурні типи Er₃Si_5-x, ErGe_0,77Si_0,83, Er₄Ga_2,72Si_3,28. Вперше здійснено повне визначення модульованої структури силіциду Er₃Si_5-x. З'ясовано причини структурних деформацій в тернарних сполуках при переході від тетрагональної структури типу б-ThSi₂ (ErGe_0,82Si_0,70) до ромбічної типу б-GdSi₂ (ErGe_0,77Si_0,83). Доведено, що визначальним критерієм утворення германідів (силіцидів) рідкісноземельних металів зі структурами типів AlB₂, б-ThSi₂, їхніх дефектних похідних, а також представників серій гомологічних структур, основаних на фрагментах типів AlB₂ та CaF₂ або W, є кількість валентних електронів. Встановлено утворення ряду ізоструктурних сполук типу ZrSi₂ (або ErGe_2,16) для германідів рідкісноземельних металів, які стабілізуються невеликими кількостями Al.

Ключові слова: рідкісноземельний метал, Силіцій, Германій, Алюміній, Галій, фазові рівноваги, тверді розчини, кристалічна структура, структурна модуляція, гомологічна серія.

Аннотация

Пукас С.Я. Кристаллическая структура металлидов на основе дисилицидов и дигерманидов Gd и Er и некоторых p-элементов ІІІ группы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01 - неорганическая химия. - Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов, 2008.

В работе исследовано взаимодействие компонентов в системах {Gd,Er}-{Al,Ga}-{Si,Ge}, построены изотермические сечения диаграмм состояния систем: Er-Al-Si (873 K) в полном концентрационном интервале, Er-Ga-Si (873 K) в области 0,33-1,00 ат. доли Er, Gd-Al-Ge (1073 K) и Er-Al-Ge (873 K) в области дигерманидов редкоземельных металлов, Er-Ge-Si (873 K) на сечении ErGe₂-ErSi₂. Установлена растворимость Al и Ga в соединениях RGe_2-x и RSi_2-x (R - Gd, Er). Рентгеновскими методами порошка и монокристалла, а также электронной дифракции, определены кристаллические структуры 22 новых и уточнены структуры 9 ранее известных соединений. Обнаружены новые структурные типы Er₃Si_5-x (oS18, Amm2, a = 0,40872(2), b = 1,13516(5), c = 0,65739(3) нм, x = 0,24(5)), ErGe_0,77(6)Si_0,83(6) (oI12, Imma, a = 0,39791(9), b = 0,39764(9), c = 1,34709(8) нм), Er₄Ga_2,72(15)Si_3,28(15) (oS28, Ama2, a = 0,41998(13), b = 2,4791(8), c = 0,38290(10) нм). Впервые проведено полное определение модулированной структуры силицида Er₃Si_5-x (Amm2(б00), q = 0,2223(1)·a*). Установлены причины структурных деформаций в тернарных соединениях при переходе от тетрагональной структуры типа б-ThSi₂ (ErGe_0,82Si_0,70) к ромбической структуре типа б-GdSi₂ (ErGe_0,77Si_0,83), которая состоит в образовании в рамках трёхмерного каркаса атомов меньшего размера взаимно-перпендикулярных зигзагообразных цепочек из атомов одного сорта (-Ge-Ge-Ge- или -Si-Si-Si-). Доказано, что определяющим критерием образования германидов (силицидов) редкоземельных металлов со структурами типов AlB₂, б-ThSi₂, их дефектных производных, а также представителей серий гомологических структур, основанных на фрагментах типов AlB₂ и CaF₂ или W, является количество валентных электронов. Для этого класса соединений максимальное количество валентных электронов на один атом p-элемента (VE_A) равно 8,3. В случае тернарных соединений граничное значение VE_A = 8,2. Установлено образование ряда изоструктурных соединений типа ZrSi₂ (или ErGe_2,16) для дигерманидов редкоземельных металлов, стабилизированных небольшими количествами Al.

Ключевые слова: редкоземельный металл, Кремний, Германий, Алюминий, Галлий, фазовые равновесия, твердые растворы, кристаллическая структура, структурная модуляция, гомологическая серия.

Summary

Pukas S.Ya. Crystal structure of metallides based on the Gd and Er disilicides and digermanides and p-elements of the group III. - Manuscript.

Thesis for a candidate degree in the speciality 02.00.01 - Inorganic Chemistry. - Ivan Franko National University of Lviv, 2008.

The interaction of the components in the systems {Gd,Er}-{Al,Ga}-{Si,Ge} was investigated and isothermal sections (873 or 1073 K) of the phase diagrams of these systems were constructed in the region of disilicides and digermanides of rare-earth metals. The crystal structures of 22 new and 9 previously known compounds were determined by X-ray, powder and single-crystal methods, and electron diffraction. The existence of three new structure types, Er₃Si_5-x, ErGe_0.77Si_0.83, and Er₄Ga_2.72Si_3.28, was established. The modulated structure of the silicide Er₃Si_5-x was determined for the first time. The origin of the structural deformations taking place in the ternary compounds during the transformation from the tetragonal б-ThSi₂-type structure (ErGe_0.82Si_0.70) to the orthorhombic б-GdSi₂-type structure (ErGe_0.77Si_0.83) was examined. The number of valence electrons is the main criteria for the formation of silicides (germanides) of rare-earth metals with the structure types AlB₂, б-ThSi₂, their vacancy derivatives, and representatives of the homologous series based on AlB₂- and CaF₂- or W-type slabs. A row of isostructural compounds of rare-earth germanides with the ZrSi₂ (or ErGe_2.16) structure type was found.

Keywords: rare-earth metal, silicon, germanium, aluminum, gallium, phase equilibria, solid solutions, crystal structure, structural modulation, homologous series.

Размещено на Allbest.ru