Выпуски

 / 

2021

 / 

том 19 / 

выпуск 2

 



Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

E. I. Get’man, Yu. A. Oleksii, S. V. Radio
«Predicting the Stability of the Solid-Solution Sc\(_{1-x}\)Ln\(_x\)AsO\(_4\) and Tb\(_x\)Ln\(_{1-x}\)AsO\(_4\) Orthoarsenates»
0287–0296 (2021)

PACS numbers: 61.50.Nw, 64.75.Jk, 64.75.Nx, 65.40.-b, 81.30.Dz, 82.33.Pt, 82.60.Lf

У рамках кристалоенергетичної теорії ізоморфних заміщень В. С. Урусова розраховано енергію змішування та критичні температури розпаду (стабільности) твердих розчинів у системах Sc\(_{1-x}\)Ln\(_x\)AsO\(_4\) (Ln=Sm–Lu, Y) (I) і Tb\(_x\)Ln\(_{1-x}\)AsO\(_4\) (Ln=Y, Tm) (II) зі структурою циркону. Для систем (I) представлено діяграму термодинамічної стабільности твердих розчинів, яка уможливлює прогнозувати границі заміщень залежно від температури або температуру розпаду за заданими границями заміщень. Для них є характерною наявність областей термодинамічної стабільности, нестабільности та метастабільности твердих розчинів. У системах (II) вище критичних температур тверді розчини є термодинамічно стабільними, а нижче — метастабільними. У межах похибки методи результати розрахунку для систем (II) не суперечать експериментальним даним, описаним раніше в літературі. Результати роботи можуть бути корисними під час вибору співвідношення компонентів у «змішаних» матрицях, кількости активатора в люмінесцентних, лазерних та інших практично важливих матеріялах, а також у матрицях для іммобілізації токсичних і радіоактивних відходів.

Keywords: solid solution, energy of mixing, isomorphous substitutions, orthoarsenates of rare-earth elements, scandium, terbium


References
1. N. Clavier, P. Renaud, and D. Nicolas, J. Eur. Ceram. Soc., 31, No. 6: 941 (2011); https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2010.12.019
2. I. H. Ismailzade, A. I. Alekberov, R. M. Ismailov, R. K. Asadova, Ts. D. Gabisoniya, and Ye. M. Nanobashvili, Ferroelectrics, 23, No. 1: 35 (1980); https://doi.org/10.1080/00150198008224808
3. Samarium-Doped Scandium Arsenate Luminescent Film, Electroluminescent Device Containing Samarium-Doped Scandium Arsenate Luminescent Film and Their Preparation Methods (China patent CN 104673306 A. Int. Cl. C09K 11/78 (2006.01), H01L 33/50 (2010.01). Priority date: November 27, 2013; publication: June 03, 2015) (in Chinese).
4. J. F. Harck, S. Wilkis, and I. Winters, Composition and Process for Removing Arsenic and Selenium from Aqueous Solution (U.S. patent US 6800204 B2. Int. Cl. C02F 1/28. Date of patent: October 5, 2004; prior publication: August 21, 2003).
5. J. Burba, C. Hassler, J. Pascoe, B. Wright, C. Whitehead, J. Lupo, C. B. O’Kelley, and R. Cable, Target Material Removal Using Rare Earth Metals (U.S. patent US 2010/0155330 A1. Int. Cl. C02F 1/42, C09K 3/00 (2006.01); publication: June 24, 2010).
6. X. Ye, D. Wu, M. Yang, Q. Li, X. Huang, Y. Yang, and H. Nie, ECS J. Solid State Sci. Technol., 3, No. 6: R95 (2014); https://doi.org/10.1149/2.007406jss
7. I. A. Bondar’, N. V. Vinogradova, L. N. Dem’yanets et al., Soyedineniya Redkozemel’nykh Ehlementov: Silikaty, Germanaty, Fosfaty, Arsenaty, Vanadaty [Compounds of Rare Earths Elements: Silicates, Germanates, Phosphates, Arsenates, and Vanadates] (Moscow: Nauka: 1983) (in Russian).
8. M. Schmidt, U. Muller, R. C. Gil, E. Milke, and M. Binnewies, Z. Anorg. Allg. Chem., 631, Nos. 6–7: 1154 (2005); https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/zaac.200400544
9. L. A. Boatner, Rev. Mineral. Geochem., 48, No. 1: 87 (2002); https://doi.org/10.2138/rmg.2002.48.4
10. U. Kolitsch and D. Holtstam, Eur. J. Mineral., 16, No. 1: 117 (2004); doi:10.1127/0935-1221/2004/0016-0117
11. R. S. Feigelson, J. Am. Ceram. Soc., 50, No. 8: 433 (1967); https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1967.tb15150.x
12. H. Cong, H. Zhang, B. Yao, W. Yu, X. Zhao, J. Wang, and G. Zhang, Crystal Growth & Design, 10, No. 10: 4389 (2010); https://doi.org/10.1021/cg1004962
13. L. G. Chumilina, Termokhimicheskie Svoistva Oksidnykh Soyedineniy na Osnove Ehlementov III Gruppy Periodicheskoy Sistemy D. I. Mendeleyeva [Thermochemical Properties of Oxide Compounds Based on III Group Elements of the D. I. Mendeleev’s Periodic Table] (Candidate Dissertation in Chemistry) (Krasnoyarsk: 2016) (in Russian).
14. V. S. Urusov, Fortschr. Mineral., 52: 141 (1975).
15. V. S. Urusov, Teoriya Izomorfnoi Smesimosti [The Theory of Isomorphous Miscibility] (Мoscow: Nauka: 1977) (in Russian).
16. V. S. Urusov, V. L. Tauson, and V. V. Akimov, Geokhimiya Tverdogo Tela [Geochemistry of Solid State] (Moscow: GEOS: 1997) (in Russian).
17. K. Li and D. Xue, J. Phys. Chem. A, 110, No. 39: 11332 (2006); https://doi.org/10.1021/jp062886k
18. S. S. Batsanov, Russ. Chem. Rev., 37, No. 5: 332 (1968); https://doi.org/10.1070/RC1968v037n05ABEH001639
19. S. S. Batsanov, Zhurn. Neorgan. Khimii, 22, No. 5: 1155 (1977) (in Russian).
20. E. I. Get’man, Izomorfnyye Zameshcheniya v Volframatnykh i Molibdatnykh Sistemakh [Isomorphous Substitutions in Tungstate and Molybdate Systems] (Novosibirsk: Nauka: 1985) (in Russian).
21. R. Becker, Z. Metallkd., 29: 245 (1937).
22. R. D. Shannon, Acta Crystallogr. Sect. A, 32, No. 5: 751 (1976); https://doi.org/10.1107/S0567739476001551
23. E. I. Get’man, S. V. Radio, and L. I. Ardanova, Inorg. Mater., 54, No. 6: 596 (2018); https://doi.org/10.1134/S0020168518060031
24. M. Schwab, phys. stat. sol. (b), 86, No. 1: 195 (1978); https://doi.org/10.1002/pssb.2220860122
25. A. Kasten, H. G. Kahle, P. Klofer, and D. Schafer-Siebert, phys. stat. sol. (b), 144, No. 1: 423 (1987); https://doi.org/10.1002/pssb.2221440137
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.

Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача