Анотація до роботи:

Солоха П.Г. Взаємодія компонентів у системах Tb–{Fe, Ni, Cu}–{Zn, Mg} та споріднених до них (фазові рівноваги, кристалічна структура сполук та їх властивості). – Рукопис.

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

На основі результатів рентгенофазового, рентгеноструктурного та мікроструктурного аналізів побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем Tb–{Fe, Ni, Cu}–{Mg, Zn}, La–Ni–Zn при 400 С, Ce–Cu–Zn при 200 С у повному концентраційному інтервалі. В досліджених та споріднених системах методами порошку та монокристалу підтверджено існування семи відомих та знайдено 47 нових тернарних сполук. Для 37 ІМС визначено кристалічні структури (серед них серія ізоструктурних сполук RCu₉Mg₂). Знайдені сполуки належать до 17 структурних типів, п’ять з яких є новими: La₇Ni₂Zn, TbCu₉Mg₂, TbCuMg₄, Tb₂Ni₂Mg₃, TmCu_4,40Mg_0,76. Встановлено різні види спорідненості структур нових тернарних ІМС з відомими структурними типами.

В результаті вивчення залежності магнітної сприйнятливості від температури і кривих намагнічення виявлено, що сполука TbCu₉Mg₂ є парамагнетиком, Tb₂Cu₂Mg феромагнетик (Т_С=80 К), а TbNiZn, Tb₂Ni₂Zn₁₅, Tb₂Ni₂Mg₃ та Tb₃Ni₂Mg₂₀ антиферомагнетики (T_N=13, 45, 47 та 18 К відповідно). В усіх сполуках магнітні властивості зумовлені присутністю атомів Тербію (Tb³⁺). За допомогою електрохімічних досліджень випробувано інтерметаліди LaCu₉Mg₂, LaNi₉Mg₂ та TbNi₉Mg₂ як анодні матеріали для хімічних джерел струму. Для них характерна висока розрядна ємність (до 320 мАгод/г), електроди легко активуються, що дозволяє використовувати їх у реальних джерелах струму.

1. Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного, металографічного (в поєднанні з локальним рентгеноспектральним), а також диференційного термічного аналізів вперше вивчено взаємодію компонентів у потрійних системах Tb–{Fe, Ni, Cu}–{Mg, Zn},
   La–Ni–Zn при 400 С, Ce–Cu–Zn при 200 С та побудовано ізотермічні перерізи їхніх діаграм стану у повному концентраційному інтервалі.

2. В досліджених та споріднених системах методами порошку та монокристалу підтверджено існування семи відомих та знайдено 47 нових тернарних фаз. Для 37 ІМС визначено кристалічні структури (серед них серія ізоструктурних сполук RCu₉Mg₂). Знайдені сполуки належать до 17 структурних типів, п’ять з яких є новими: La₇Ni₂Zn – ПГ P4/mbm, а=1,24104(9), с=0,38256(3) нм; TbCu₉Mg₂ – ПГ P6₃/mmc, а=0,49886(7), с=1,61646(3) нм; TbCuMg₄ – ПГ Cmmm, а=1,35797(6), b=2,03333(9), с=0,39149(2) нм; Tb₂Ni₂Mg₃ – ПГ Cmmm, а=0,39788(7), b=2,1203(4), с=0,36583(7) нм; TmCu_4,40Mg_0,76 – ПГ P6₃/mmc, а=0,84531(1), с=0,86912(9) нм. За результатами локального рентгеноспектрального аналізу встановлено області гомогенності 16 тернарних фаз і твердих розчинів на основі серії бінарних сполук.

3. На основі кристалохімічного аналізу встановлено, що більшість сполук у досліджених системах є двошаровими, для аналізу яких використано систематику Шлефлі та Крип’якевича. Для більшості вивчених структур характерна тригонально-призматична координація атомів меншого розміру. Значну частину нових ІМС віднесено до серії лінійних неоднорідних гомологічних структур, побудованих із фрагментів структурних типів -Fe, CsCl та AlB₂ (Tb₂Ni₂Mg₃), CaCu₅ та фаз Лавеса (RCu₉Mg₂, TbNi₉Mg₂,
   La(Ni_1–xZn_x)₃, Tb(Ni_1–xZn_x)₃ та Ce₂Cu_55,7Zn_21,3), а також до гомологічної серії сполук специфічного розташування тригональних призм (R₂Ni₂Zn та La₃Ni₃Zn).

4. Встановлено спорідненості між дослідженими новими та вже відомими структурними типами. Зокрема, структура LaCuMg₄ (СТ UCoAl₄) є структурою включення до СТ ZrNiAl, СТ Tb₂Ni₂Mg₃ та La₇Ni₂Zn результат перерозподілу сортів атомів в СТ Ru₃Al₂B₂ та Ti₃Co₅B₂, відповідно, La₃Ni₃Zn можна розглядати як упаковану з фрагментів СТ Pr₂Ni₂Al та СТ CrB, тощо. Показано міжструктурні зв’язки для серії вивчених сполук. Використано та розширено концепцію координаційних комплексів для опису складних кубічних та гексагональних структур: TmCu_4,40Mg_0,76, TbFe₂Zn₂₀, Ce₂₀Mg₁₉Zn₈₁ та споріднених.

5. На основі результатів вивчення залежності магнітної сприйнятливості від температури і кривих намагнічення виявлено, що сполука TbCu₉Mg₂ є парамагнетиком, Tb₂Cu₂Mg феромагнетик (Т_С=80 К), а TbNiZn, Tb₂Ni₂Zn₁₅, Tb₂Ni₂Mg₃ та Tb₃Ni₂Mg₂₀ антиферомагнетики (T_N=13, 45, 47 та 18 К відповідно). В усіх сполуках магнітні властивості зумовлені присутністю атомів Тербію (Tb³⁺). Критичний аналіз отриманих результатів чітко ілюструє залежність магнітних властивостей нових ІМС від їх структури. На основі поміряних магнітних властивостей спрогнозовано структурні особливості нової сполуки Tb₃Ni₂Mg₂₀.

6. За допомогою електрохімічних досліджень випробувано інтерметаліди LaCu₉Mg₂, LaNi₉Mg₂ та TbNi₉Mg₂ як анодні матеріали для хімічних джерел струму. Для них характерна висока розрядна ємність (до 320 мАгод/г), електроди легко активуються, що дозволяє використовувати їх у реальних джерелах струму.

7. На основі аналізу ізотермічних перерізів діаграм стану потрійних систем
   Tb–{Fe, Ni, Cu}–{Mg, Zn}, La–Ni–Zn при 400 С, Ce–Cu–Zn при 200 С та споріднених обговорено вплив атомів РЗМ та перехідного металу на характер взаємодії компонентів: зростання порядкового номера РЗМ приводить до ускладнення характеру взаємодії компонентів (збільшення кількості тернарних сполук); при заміні перехідного металу в ряду FeNiCu найскладнішими є системи з Нікелем, системи з Ферумом набагато простіші від аналогічних з Нікелем і Купрумом. Особливістю систем із Магнієм є утворення багатьох сполук точкового складу, натомість системи з Цинком характеризуються утворенням фаз із областями гомогенності вздовж відповідних ізоконцентрат РЗМ.