Стойко Станіслав Станіславович. Фазові рівноваги та кристалічні структури сполук у системах Y-{Co, Ni}-{P, As, Sb} та споріднених з ними. : Дис... канд. наук: 02.00.01 - 2008.
Анотація до роботи:
Стойко С.С. Фазові рівноваги та кристалічні структури сполук у системах Y-{Co, Ni}-{P, As, Sb} та споріднених з ними. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 - неорганічна хімія. – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2008.
За результатами рентгенофазового, структурного та локального спектрального аналізів побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем Y-Ni-P при 1070 К, Y-{Co, Ni}-As при 970 К, Y-Co-Sb при 870 К та Y-Ni-Sb при 770 К в області 0-0,67 мол. ч. P, As або Sb. Вперше синтезовано 18 тернарних пніктидів.
Методом монокристалу вивчено кристалічну структуру семи бінарних та тернарних сполук, які належать до нових типів структури: Ni5P2 (ПГ P–3с1, СП hP62, a = 0,6613(3), c = 1,2311(6) нм), Ni5As2 (ПГ P63cm, СП hP48, a = 0,68253(1), c = 1,25197(4) нм), Y6Ni14,92P10,18 (ПГ P63/m, СП hP70, a = 1,6447(1), c = 0,37891(2) нм), Y20Ni42P30,34 (ПГ P63/m, СП hP100, a = 2,0270(1), c = 0,38030(2) нм), Y8Co42As25 (ПГ P63/m, СП hP76, a = 1,7726(3), c = 0,37945(6) нм), Y6Ni20,04As12,78 (ПГ P63/m, СП hP54, a = 1,31349(4), c = 0,38707(1) нм), Y3Ni5,8Sb5 (ПГ Р21/m, СП mP34, a = 1,06358(6), b = 0,42030(2), c = 1,26520(9) нм, = 113,326(3)). Проведено порівняльний аналіз взаємодії компонентів та кристалічних структур сполук у системах Ln-{Co, Ni}-{P, As, Sb}, де Ln – рідкісноземельні метали ітрієвої підгрупи.
Досліджено температурні залежності магнітної сприйнятливості та питомого електроопору для представників структурного типу Y3Ni5,8Sb5.
Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного та мікрозондового електронно-мікроскопічного аналізів уточнено діаграму стану подвійної системи Ni-P при 1070 К в області 0,28-0,32 мол. ч. Р. Встановлено, що в досліджуваній області існують фосфіди Ni3P, Ni5P2, Ni12P5 та Ni2P. Фосфід -Ni8P3, склад якого близький до складу Ni5P2, при 1070 К не існує.
Вперше для сполуки Ni5P2 (ПГ P–3с1, СП hP62, a = 0,6613(3), c = 1,2311(6) нм) та повторно для Ni5As2 (ПГ P63cm, СП hP48, a = 0,68253(1), c = 1,25197(4) нм) повністю досліджено кристалічні структури та показано, що вони належать до власних структурних типів, спільною характеристикою яких є щільна упаковка атомів р–елементу (символ укладки шарів АВАС).
Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного та рентгеноспектрального аналізів вперше побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану потрійних систем Y-Ni-P при 1070 К в області 0-0,67 мол. ч. Р, Y-{Co,Ni}-As при 970 К в області 0-0,67 мол. ч. As, Y-Co-Sb при 870 К в області 0-0,75 мол. ч. Sb та Y-Ni-Sb при 770 К в області 0-0,67 мол.ч. Sb. Проведено порівняльний аналіз взаємодії компонентів у системах Ln-{Co,Ni}-{P,As,Sb}, де Ln: Y, Gd-Lu.
Вперше синтезовано 18 тернарних пніктидів, з них для 8 повністю досліджено кристалічні структури. Методом монокристалу встановлено, що сполуки 5 тернарних пніктидів Y6Ni14,92P10,18 (ПГ P63/m, СП hP70, a = 1,6447(1), c = 0,37891(2) нм), Y20Ni42P30,34 (ПГ P63/m, СП hP100, a = 2,0270(1), c = 0,38030(2) нм), Y8Co42As25 (ПГ P63/m, СП hP76, a = 1,7726(3), c = 0,37945(6) нм), Y6Ni20,04As12,78 (ПГ P63/m, СП hP54, a = 1,31349(4), c = 0,38707(1) нм), Y3Ni5,8Sb5 (ПГ Р21/m, СП mP34, a = 1,06358(6), b = 0,42030(2), c = 1,26520(9) нм, = 113,326(3)) кристалізуються у власних структурних типах. Структурні типи, в яких кристалізуються тернарні сполуки потрійних систем Ln-Ni-Sb, є цілком відмінними від тих типів, до яких належать фосфіди та арсеніди систем Ln-Ni-{P,As}. Показано, що в кристалохімічному відношенні Стибій повністю відрізняється від Арсену, який є аналогом Фосфору.
Показано, що структури пніктидів систем Y-{Co,Ni}-{P,As} із співвідношенням метал : неметал рівним 2 : 1 належать до гомологічної серії плоских гексагональних двошарових структур, склади яких описуються формулами Ln2nM2(5n+1)X3n+1 та Lnn(n-1)M(n+1)(n+2)Xn(n+1)+1, де n – ціле число.
Вивчено магнітні та електричні властивості нових тернарних антимонідів Ln3Ni5,8Sb5 (Ln = Y, Gd, Tb) і показано, що Y3Ni5,8Sb5 є парамагнетиком Паулі, а Gd3Ni5,8Sb5 і Tb3Ni5,8Sb5 – парамагнетиками, які підпорядковуються закону Кюрі-Вейса. Встановлено, що у сполуках Ln3Ni5,8Sb5 атоми РЗМ перебувають в ступені окиснення +3. Показано, що дані сполуки мають металічний характер провідності.
Проаналізовано вплив електронної будови, розміру атомів та значень їх електронегативностей на взаємодію компонентів і структуру тернарних сполук у системах Y-{Co,Ni}-{P,As,Sb}, виявлено кристалохімічні особливості нових тернарних пніктидів. Для систем Ln-{Co,Ni}-{P,As} встановлено чітку кореляцію між вмістом р-елемента в сполуці і координацією його атомів.