Тройные интерметаллиды в системах La-Ce-Ru-Ga. Фазовые равновесия, кристаллические структуры и физические свойства (1105760), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

Но, в отличие от La-Ru-Ga, в системе Ce-Ru-Ga несуществует интерметаллида эквиатомного состава, а образуется соединение CeRu0.9Ga1.1.ИнтерметаллидыLaRuGa иCeRu0.9Ga1.1 кристаллизуются вразныхсингониях:тетрагональной и гексагональной, соответственно. Двойные интерметаллиды LaRu2 иCeRu2 растворяют до ≈ 24 ат.

% Ga, образуя твердые растворы LaRu2-xGax и CeRu2-xGax.Значительноразличаютсяобластисуществованиятройныхинтерметаллическихсоединений состава РЗЭRu3-xGax: 32.5-42.5 ат. % Ga – в случае соединения с церием и16.8-33.0 ат. % Ga – для соединения LaRu3-xGax.116Рис. 4.66. Изотермическое сечение T-x диаграммы тройной системы La-Ru-Ga при T = 600º С.В системе Ce-Ru-Ga образуется тройной интерметаллид с переменным составомCe2Ru7-xGax, тогда как в системе La-Ru-Ga изоформульного соединения не образуется.Тройное интерметаллическое соединение Ce23+xRu7Ga4-x является единственным наданном изотермическом сечении, в котором атомы галлия замещаются атомами церия.Протяженность области гомогенности этого интерметаллида составляет 70.4-73.0 ат.

% Ce(6.4-9 ат. % Ga).117Таблица 4.7. Фазовые равновесия на изотермическом сечении системы Ce-Ru-Ga при T = 600ºC.№Тройное равновесиеЛРСА (ат. %)ФазаCeCe6Ru0.42Ga2.58123456Ce26(RuxGa1-x)17-CeGa-Ce9Ru4Ga5Ce26(RuxGa1-x)17-Ce9Ru4Ga5Ce5Ru3Ga2CeGa-Ce9Ru4Ga5-Ce4Ru3Ga3Ce9Ru4Ga5-Ce4Ru3Ga3-Ce5Ru3Ga2Ga64.17.528.4Ce6Ru0.42Ga2.5857.0043.0CeGaCe26(RuxGa1-x)1760.014.625.4Ce26(RuxGa1-x)17Ce6Ru0.42Ga2.5866.68.824.6Ce6Ru0.42Ga2.58Ce26(RuxGa1-x)1760.619.420.0Ce26(RuxGa1-x)17Сe23+xRu7Ga4-x70.720.78.6Сe23+xRu7Ga4-xCe26(RuxGa1-x)1760.414.325.3Ce26(RuxGa1-x)17CeGa50.3-49.7CeGaCe9Ru4Ga549.521.329.2Ce9Ru4Ga5Ce26(RuxGa1-x)1759.614.525.9Ce26(RuxGa1-x)17Ce9Ru4Ga549.422.628.0Ce9Ru4Ga5Ce5Ru3Ga248.730.221.1Ce5Ru3Ga2CeGa50.1-49.9CeGaCe9Ru4Ga549.722.527.8Ce9Ru4Ga5Ce4Ru3Ga340.729.729.6Ce4Ru3Ga3Ce9Ru4Ga550.221.728.1Ce9Ru4Ga5Ce4Ru3Ga340.929.529.6Ce4Ru3Ga3Ce6Ru0.42Ga2.58-CeGa-Ce26(RuxGa1-x)17 CeGaCe6Ru0.42Ga2.58-Ce26(RuxGa1-x)17Сe23+xRu7Ga4-xRuРФА11878910111213Ce4Ru3Ga3-Ce5Ru3Ga2-CeRu2-xGaxCe5Ru3Ga2-CeRu2-xGaxCe53.3Ru41Ga5.7Ce4Ru3Ga3-Ce7Ru6Ga7-CeRu2-xGaxCe4Ru3Ga3-CeGa-CeGa2CeGa2-Ce4Ru3Ga3-Ce7Ru6Ga7CeGa2-Ce7Ru6Ga7-CeRu0.9Ga1.1Ce7Ru6Ga7-CeRu2-xGax-CeRu0.9Ga1.1Ce5Ru3Ga250.429.320.3Ce5Ru3Ga2Ce4Ru3Ga343.228.328.5Ce4Ru3Ga3Ce5Ru3Ga249.731.518.8-CeRu2-xGax32.843.124.1CeRu2-xGaxCe5Ru3Ga249.129.721.2Ce5Ru3Ga2CeRu2-xGax33.448.418.2CeRu2-xGaxCe53.3Ru41Ga5.753.340.26.5Ce53.3Ru41Ga5.7Ce4Ru3Ga340.331.028.7Ce4Ru3Ga3Ce7Ru6Ga733.831.334.9Ce7Ru6Ga7CeRu2-xGax33.242.724.1CeRu2-xGaxCe4Ru3Ga337.131.931.0Ce4Ru3Ga3CeGa47.7-52.3CeGaCeGa231.8-68.1CeGa2Ce4Ru3Ga339.929.930.2Ce4Ru3Ga3CeGa233.7-66.3CeGa2Ce7Ru6Ga735.029.335.7Ce7Ru6Ga7CeGa233.3-66.7CeGa2Ce7Ru6Ga734.630.435.0Ce7Ru6Ga7CeRu0.9Ga1.132.931.335.8CeRu0.9Ga1.1Ce7Ru6Ga735.229.934.9Ce7Ru6Ga7CeRu2-xGax33.440.426.2CeRu2-xGaxCeRu0.9Ga1.133.828.737.5CeRu0.9Ga1.11191415161718192021CeGa2-CeRu0.9Ga1.1-Ce2Ru2Ga3CeRu0.9Ga1.1-Ce2Ru2Ga3-CeRu2-xGaxCe2Ru2Ga3-CeRu2-xGax-CeRu3-xGaxCeGa2-Ce2Ru2Ga3-Ce2Ru2.31Ga5.69Ce2Ru2Ga3-Ce18Ru36.4Ga45.6Ce2Ru2.31Ga5.69CeGa2-Ce2Ru2.31Ga5.69-Ce2Ru3Ga9CeGa2-Ce2Ru3Ga9-CeRu2Ga8RuGa2-CeRu2Ga8-Ce2Ru3Ga9CeGa233.1-66.9CeGa2CeRu0.9Ga1.133.129.837.1-Ce2Ru2Ga328.627.743.7Ce2Ru2Ga3CeRu0.9Ga1.133.230.736.1CeRu0.9Ga1.1Ce2Ru2Ga329.528.841.7Ce2Ru2Ga3CeRu2-xGax33.947.918.2CeRu2-xGaxCe2Ru2Ga328.328.842.9Ce2Ru2Ga3CeRu2-xGax33.543.922.6CeRu2-xGaxCeRu3-xGax25.739.834.5-CeGa233.4-66.6CeGa2Ce2Ru2Ga328.528.043.5Ce2Ru2Ga3Ce2Ru2.31Ga5.6919.824.655.6Ce2Ru3-xGa5+xCe2Ru2Ga329.028.043.0Ce2Ru2Ga3Ce18Ru36.4Ga45.618.236.845.0Ce18Ru36.4Ga45.6Ce2Ru2.31Ga5.6920.925.553.6Ce2Ru3-xGa5+xCeGa231.5-68.5-Ce2Ru2.31Ga5.6918.825.156.1Ce2Ru3-xGa5+xCe2Ru3Ga913.522.763.8Ce2Ru3Ga9CeGa229.3-70.7CeGa2Ce2Ru3Ga914.621.064.4Ce2Ru3Ga9CeRu2Ga89.518.572.0CeRu2Ga8RuGa2-31.368.7RuGa212022232425262728CeRu2Ga88.917.373.8CeRu2Ga8Ce2Ru3Ga913.616.869.6Ce2Ru3Ga9RuGa3-27.172.9RuGa3RuGa2-35.264.8RuGa2CeRu2Ga89.219.071.8CeRu2Ga8RuGa2-31.368.7RuGa2RuGa-48.151.9Ce2Ru3Ga9Ce2Ru3Ga914.520.465.1RuGaRuGa-48.151.9RuGaCe2Ru3Ga914.520.465.1Ce2Ru3Ga9Ce2Ru2.31Ga5.6920.222.956.9Ce2Ru3Ga5Ce2Ru2.31Ga5.6920.523.356.3Ce2Ru2.31Ga5.69RuGa-49.750.3RuGaCe10Ru29.28Ga34.7213.739.646.7Ce10Ru29.28Ga34.72Ce2Ru2.31Ga5.6920.022.957.1Ce2Ru2.31Ga5.69Ce10Ru29.28Ga34.7213.439.647.0Ce10Ru29.28Ga34.72Ce18Ru36.4Ga45.617.736.645.7Ce18Ru36.4Ga45.6Ce18Ru36.4Ga45.6Ce18Ru36.4Ga45.6-Ce10Ru29.28Ga34.72Ce10Ru29.28Ga34.72Ce2Ru7-xGaxCe2Ru7-xGax18.036.345.7Ce18Ru36.4Ga45.613.039.847.2Ce10Ru29.28Ga34.7222.338.739.1Ce2Ru7-xGaxCe2Ru7-xGax21.939.139.0Ce2Ru7-xGaxCe18Ru36.4Ga45.617.736.845.5Ce18Ru36.4Ga45.6RuGa3-RuGa2-CeRu2Ga8RuGa2-RuGa-Ce2Ru3Ga9RuGa-Ce2Ru3Ga9-Ce2Ru2.31Ga5.69Ce2Ru2.31Ga5.69-RuGaCe10Ru29.28Ga34.72Ce2Ru2.31Ga5.69-Ce10Ru29.28Ga34.72Ce18Ru36.4Ga45.6Ce2Ru7-xGax-Ce18Ru36.4Ga45.6CeRu3-xGax121293031Ce2Ru2Ga3-Ce18Ru36.4Ga45.6CeRu3-xGaxCe10Ru29.28Ga34.72-RuGa-RuCe10Ru29.28Ga34.72-Ce2Ru7-xGax-RuCeRu3-xGax24.844.131.1CeRu3-xGaxCe2Ru2Ga329.129.041.9Ce2Ru2Ga3Ce18Ru36.4Ga45.617.837.145.1Ce18Ru36.4Ga45.6CeRu3-xGax24.240.535.3CeRu3-xGaxCe10Ru29.28Ga34.7214.039.846.2Ce10Ru29.28Ga34.72RuGa-51.548.5RuGaRu-91.58.5RuCe10Ru29.28Ga34.7213.339.247.5Ce10Ru29.28Ga34.72Ce2Ru7-xGax22.244.133.7Ce2Ru7-xGaxRu-88.811.2RuТаблица 4.8.

Фазовые равновесия на изотермическом сечении системы La-Ru-Ga при T = 600ºC.№12Тройное равновесиеLa5Ru2-La5RuxGa3-x-La26(RuxGa1-x)17La5Ga3-La26(RuxGa1-x)17-LaGaЛРСА (ат. %)ФазаРФАLaRuLa5Ru270.527.91.9La5Ru2La5RuxGa3-x62.84.832.4La5RuxGa3-xLa26(RuxGa1-x)1760.218.221.6La26(RuxGa1-x)17La5RuxGa3-x60.48.331.3La5RuxGa3-xLa26(RuxGa1-x)1759.513.327.2La26(RuxGa1-x)17LaGa48.8-51.2LaGa122Ga3456789LaGa-La5Ru3Ga2-La26(RuxGa1-x)17La5Ru2-La26(RuxGa1-x)17-La5Ru3Ga2LaGa-La5Ru3Ga2-LaGa2La5Ru3Ga2-LaGa2-La3Ru2Ga2La3Ru2Ga2-LaRuGa-LaGa2La3Ru2Ga2-LaRuGa-La5Ru3Ga2LaRuGa-La5Ru3Ga2-LaRu2-xGaxLa26(RuxGa1-x)1760.322.517.2La26(RuxGa1-x)17La5Ru3Ga249.431.619.0La5Ru3Ga2LaGa49.3-50.7LaGaLa5Ru270.729.3-La5Ru2La26(RuxGa1-x)1760.525.014.5La26(RuxGa1-x)17La5Ru3Ga249.529.720.8La5Ru3Ga2LaGa50.5-49.5LaGaLa5Ru3Ga250.231.018.8La5Ru3Ga2LaGa233.8-66.2LaGa2La5Ru3Ga249.830.519.7La5Ru3Ga2LaGa235.3-64.7LaGa2La3Ru2Ga243.728.228.1La3Ru2Ga2La3Ru2Ga242.328.828.9La3Ru2Ga2LaRuGa33.534.232.3LaRuGaLaGa233.5-66.5LaGa2La3Ru2Ga242.728.528.8La3Ru2Ga2LaRuGa33.333.533.2LaRuGaLa5Ru3Ga250.131.018.9La5Ru3Ga2LaRuGa33.932.233.9LaRuGaLa5Ru3Ga250.528.820.7La5Ru3Ga2LaRu2-xGax34.248.117.7LaRu2-xGax12310111213141516LaRuGa-LaGa2-LaRuGa2LaGa2-LaRuGa2-La2Ru3-xGa5+xLaRuGa2-La2Ru3-xGa5+x-LaRuGaLa2Ru3-xGa5+x-LaRuGa-LaRu3-xGaxLaRuGa-LaRu3-xGax-LaRu2-xGaxLaRu2Ga3-LaRu3-xGax-La2Ru3-xGa5+xLaRu2Ga3-LaRu3-xGax-RuGaLaRuGa33.832.833.4LaRuGaLaGa232.0-68.0LaGa2LaRuGa224.926.348.8LaRuGa2LaGa233.5-66.5LaGa2LaRuGa225.025.149.9LaRuGa2La2Ru3-xGa5+x20.224.055.8La2Ru3-xGa5+xLaRuGa224.825.050.2LaRuGa2La2Ru3-xGa5+x20.427.552.1La2Ru3-xGa5+xLaRuGa33.333.832.9LaRuGaLa2Ru3-xGa5+x20.128.751.2La2Ru3-xGa5+xLaRuGa33.733.333.0LaRuGaLaRu3-xGax24.842.033.2LaRu3-xGaxLaRuGa32.933.134.0LaRuGaLaRu3-xGax25.141.933.0LaRu3-xGaxLaRu2-xGax33.042.824.2LaRu2-xGaxLaRu2Ga317.234.947.9LaRu2Ga3LaRu3-xGax24.640.934.5LaRu3-xGaxLa2Ru3-xGa5+x20.928.650.5La2Ru3-xGa5+xLaRu2Ga316.733.150.2LaRu2Ga3LaRu3-xGax25.041.233.8LaRu3-xGaxRuGa-50.149.9RuGa12417181920212223LaRu2Ga3-RuGa-La2Ru3-xGa5+xLa2Ru3-xGa5+x-RuGa2-RuGaRuGa2-La2Ru3-xGa5+x-La2Ru3Ga9La2Ru3-xGa5+x-La2Ru3Ga9-LaGa2La2Ru3Ga9-LaGa2-LaRu2Ga8RuGa2-LaRu2Ga8-La2Ru3Ga9RuGa3-RuGa2-LaRu2Ga8LaRu2Ga317.533.748.8LaRu2Ga3RuGa-49.950.1RuGaLa2Ru3-xGa5+x20.428.850.8La2Ru3-xGa5+xLa2Ru3-xGa5+x20.024.955.1La2Ru3-xGa5+xRuGa2-36.163.9RuGa2RuGa-50.549.5RuGaRuGa2-33.866.2RuGa2La2Ru3-xGa5+x20.325.454.6La2Ru3-xGa5+xLa2Ru3Ga914.021.464.6La2Ru3Ga9La2Ru3-xGa5+x20.424.555.1La2Ru3-xGa5+xLa2Ru3Ga914.721.763.6La2Ru3Ga9LaGa233.7-66.3LaGa2La2Ru3Ga914.221.164.7La2Ru3Ga9LaGa234.0-66.0LaGa2LaRu2Ga89.118.272.7LaRu2Ga8RuGa2-33.466.6RuGa2LaRu2Ga89.018.272.8LaRu2Ga8La2Ru3Ga914.421.064.6La2Ru3Ga9RuGa3-25.574.5RuGa3RuGa2-33.866.2RuGa2LaRu2Ga88.818.772.5LaRu2Ga81252425LaGa3-RuGa3-LaRu2Ga8LaGa3-LaRu2Ga8-LaGa2LaGa326.7-73.3LaGa3RuGa3-25.974.1RuGa3LaRu2Ga89.717.972.4LaRu2Ga8LaGa326.4-73.6LaGa3LaRu2Ga89.417.872.8LaRu2Ga8LaGa233.8-66.2LaGa21265.

Обсуждение результатовВ результате работы были определены 19 новых структур: 14 в системе Ce-Ru-Ga и7 в системе La-Ru-Ga. При этом в системе Ce-Ru-Ga пять и в системе La-Ru-Ga триинтерметаллида кристаллизуются в новых структурных типах.В наших исследованиях удалось впервые синтезировать пять интерметаллидов саномально короткими расстояниями Ce-Ru длиной от 2.33 Å в структуре Ce2Ru2Ga3 до2.55 Å в Ce23+xRu7Ga4-x и двух с короткими длиной от 2.71 Å в Ce26(RuxGa1-x)17 до 2.72 Å вCe4Ru3Ga3 (табл. 5.1). Кубическая модификация Ce5Ru3Ga2 также содержит короткоерасстояние Ce-Ru длиной 2.77 Å.Большинствосоединенийсаномалиямивкристаллическомстроении,выражающимися в сокращении расстояний Ce-Ru, образуются в области с высокимсодержанием церия (более 35 ат.%).

Единственным исключением является интерметаллидCe2Ru2Ga3 (28 ат. % Ce). Кроме того, практически все они имеют фиксированный состав ине имеют протяженных областей гомогенности. Четыре из семи соединений сособенностями межатомных расстояний в ближайшем окружении церия кристаллизуютсяв новых структурных типах: Ce2Ru2Ga3, Ce9Ru4Ga5, Ce23+xRu7Ga4-x и Ce4Ru3Ga3.Таблица 5.1.

Соединения системы Ce-Ru-Ga с короткими и аномально-короткими связямиCe-Ru.СоединениеДлина связи Ce-Ru, ÅCe2Ru2Ga32.332(4), 2.434(4)Ce9Ru4Ga52.3664(8)Ce5Ru3Ga2-триг2.40(4)Ce7Ru6Ga72.510(6)Ce23+xRu7Ga4-xФизические свойствафлуктуации валентности,эффект Кондофлуктуации валентности,антиферромагнитноеупорядочение2.546(3), 2.727(3),2.777(3)флуктуации валентности,эффект Кондо,антиферромагнитнойупорядочениефлуктуации валентностиCe5Ru3Ga2-куб2.772(2)Ce4Ru3Ga32.7167(17)Ce26(RuxGa1-x)172.715(4), 2.721(5)127Нетипичное поведение церия в его соединениях приводит к искажениюкристаллического строения по сравнению со структурами прототипов, которое можнопроиллюстрировать многими примерами.В некоторых случаях в интерметаллидах на основе церия, в отличие от их аналоговс другими редкоземельными элементами, сохраняется сингония, пространственная группаэлементарной ячейки, но наблюдается изменение координационных полиэдров атомовцерия и рутения из-за наличия короткой связи Ce-Ru.В данном исследовании впервые синтезированы тройные интерметаллиды,кристаллизующиеся в кубической сингонии, Ce5Ru3Ga2 и La5Ru3Ga2, которые относятся кструктурному типу La5Ru3Al2.

Характеристики

Список файлов диссертации