Термическое поведение перовскитоподобных фаз в системе GdAlO3–SrO

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Приводятся результаты исследования разреза GdAlO3–SrO, который является одним из внутренних сечений тройной системы Gd2O3–SrO–Al2O3. В разрезе GdAlO3–SrO синтезировано три тройных соединения — Gd2SrAl2O7, GdSrAlO4, GdSr2AlO5, кристаллизующихся в тетрагональной сингонии. Систематизированы данные о механизме их твердофазного образования. Представлены результаты термической устойчивости перовскитоподобных фаз в системе GdAlO3–SrO в широком интервале температур 1100–1800°C на воздухе. Установлен конгруэнтный характер плавления сложных оксидов Gd2SrAl2O7, GdSrAlO4, GdSr2AlO5, и определены их температуры плавления.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

В. Попова

Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: katugova@mail.ioffe.ru
Rússia, Санкт-Петербург

Е. Тугова

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: katugova@mail.ioffe.ru
Rússia, Санкт-Петербург

Bibliografia

  1. Bao A., Tao C., Yang H. Luminescent properties of nanoparticles LaSrAl3O7: RE3+ (RE = Eu, Tb) via the citrate sol-gel method // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2008. V. 19. P. 476–481.
  2. Zhang C., Yi L., Chen X. Improvement of microwave dielectric characteristics in SrNdAlO4 ceramics by Ca-substitution // Ceramics International. 2014. V. 40. P. 6077–6082.
  3. Yuan J., Dong S., Jiang J., Deng L., Cao X. High-temperature corrosion behaviour of plasma sprayed Gd2SrAl2O7 coatings by V2O5 at 700–1200 °C // Corrosion Science. 2022. V. 197. P. 110032.
  4. Yuan F., Liao W., Huang Y., Zhang L., Sun S., Wang Y., Lin Z., Wang G., Zhan G. A new 1µm laser crystal Nd: Gd2SrAl2O7: growth, thermal, spectral and lasing properties // J. Phys. D: Appl. Phys. 2018. V. 51 (12). P. 125307.
  5. Feng J., Xiao B., Zhou R., Pan W., Clarke D. R. Anisotropic elastic and thermal properties of the double perovskite slab-rock salt layer Ln2SrAl2O7 (Ln = La, Nd, Sm, Eu, Gd or Dy) natural superlattice structure // Acta Materialia. 2012. V. 60. P. 3380–3392.
  6. Chahar S., Devi R., Dalal M., Bala M., Dalal J., Boora P., Taxak V. B., Lather R., Khatkar S. P. Color tunable nanocrystalline SrGd2Al2O7: Tb3+ phosphor for solid state lighting // Ceramics International. 2019. V. 45. Is. 1. P. 606–613.
  7. García C. R., Oliva J., Díaz-Torres L. A. Photocatalytic activity of LaSr2AlO5: Eu ceramic powders // Photochem Photobiol. 2015. V. 91. P. 505–509.
  8. Li A. H., Ionescu M., Wang X. L., Dou S. X., Wang H. RESrAlO4 (RE = Nd and La): a new type of perovskite ceramic substrate for Bi–Sr–Ca–Cu–O superconducting thick films // Journal of Alloys and Compounds. 2002. V. 333. Is. 1–2. P. 179–183.
  9. Fava J., Le Flem G. Les phases SrLa2Al2О7 et SrGd2Al2О7 // Mat. Res. Bull. 1975. V. 10. № l. P. 75–80.
  10. Зверева И. А., Попова В. Ф., Миссюль А. Б., Тойкка А. М., Гусаров В. В. Кинетика образования фаз Руддлесдена — Поппера. III. Механизм формирования Gd2SrAl2O7 // Журн. общей химии. 2003. Т. 73. Вып. 5. С. 724–728. [Zvereva I. A., Popova V. F., Missyul A. B., Toikka A. M., Gusarov V. V. Kinetics of Ruddlesden-Popper phase formation: III. Mechanism of Gd2SrAl2O7 formation // Russian Journal of General Chemistry. 2003. 73(5). P. 684–688.]
  11. Зверева И. А., Попова В. Ф., Тугова Е. А., Пылкина Н. С., Гусаров В. В. Фазовые равновесия в системе Gd2O3-SrAl2O4 // Физика и химия стекла. 2005. Т. 31. № 6. С. 1112–1116. [Zvereva I. A., Pylkina N. S., Popova V. F., Tugova E. A., Gusarov V. V. Phase equilibria in the Gd2O3-SrAl2O4 system // Glass Physics and Chemistry. 2005. V. 31. № 6. P. 808–811.]
  12. Feng J., Wan Ch., Xiao B., Zhou R., Pan W., Clarke D. R. Calculation of the thermal conductivity of L2SrAl2O7 (L=La, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy) // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 024302.
  13. Ruddlesden S. N., Popper P. The compound Sr3Ti2O7 and its structure // Acta Crystallogr. 1958. V. 11. № 1. P. 54–55.
  14. Fava J., Oudalov Y. P., Reau J.-M., Le Flem G., Hagenmuller P. Sur une nouvelle famille d’alluminates double de strontium ou d’europium divalent et de terres rares // Compt. Rend. 1972. V. C274. № 22. P. 1837–1839.
  15. Tugova E. A. New DySrAlO4 compound synthesis and formation process correlations for LnSrAlO4 (Ln = Nd, Gd, Dy) series // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2016. № 29 (5). P. 450–456.
  16. Drofenik M., Zupan J., Kolar D., Volavšek B. Magnetic and crystallographic investigations of some rare earth ferrite compounds // Zeitschrift für Naturforschung B. 1974. V. 29. № 5–6. P. 318–319.
  17. Honga W. T., Yanga H. K., Jeong J. H. Fine yellow GdSr2AlO5: Ce3+ phosphor for white LEDs prepared by high energy ball milling process // Ceramics International. 2016. V. 42. P. 4594–4599.
  18. Drofenik M., Golič L. Refinement of the Sr2EuFeO5 and Sr2EuAlO5 structures // Acta Crystallogr. 1979. V. B35. № 5. P. 1059–1062.
  19. Исматов А. А. Рентгеновский анализ алюминатов, содержащих редкоземельные элементы // Ж. структ. химии. 1968. T. 9. № 6. C. 1099–1100. [Ismatov A. A. X-ray analysis of aluminates containing rare earth elements // Zh. str. chemistry. 1968. V. 9. N. 6. P. 1099–1100. In Russian.]
  20. Zvereva I. A., Tugova E.A., Popova V. F., Silyukov O. I., Minich I. A. The impact of Nd3+/La3+ substitution on the cation distribution and phase diagram in the La2SrAl2O7-Nd2SrAl2O7 system // Chimica Techno Acta. 2018. V. 5. № 1. P. 80–85.
  21. Е. А. Тугова. Фазовые трансформации в системе Nd2SrAl2O7 –Nd2SrFe2O7 // ЖНХ. 2022. Т. 67. № 6. С. Рp. 809–816. [Tugova E. A. Phase Transformations in the Nd2SrAl2O7–Nd2SrFe2O7 system // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2022. V. 67. № 6. Р. 874–880.]
  22. Попова В. Ф., Тугова Е. А. Термическая устойчивость сложных алюминатов в системе La2SrAl2O7–Ho2SrAl2O7 // ЖНХ. 2023. Т. 68. № 10. С. 1485–1490. [Popova V. F., Tugova E. A. Thermal stability of complex aluminates in the La2SrAl2O7-Ho2SrAl2O7 system // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V.68. № 10. P. 1482–1486.]
  23. Bechta S. V., Krushinov E. V., Almjashev V. I., Vitol S. A., Mezentseva L. P., Petrov Yu.B., Lopukh D. B., Khabensky V. B., Barrachin M., Hellmann S., Froment K., Fischer M., Tromm W., Bottomley D., Defoort F., Gusarov V. V. Phase diagram of the UO2–FeO1+x system // J. Nucl. Mater. 2007. V. 362. № 1. P. 46–52.
  24. Торопов Н. А., Келер Э. К., Леонов А. И. и др. Высокотемпературный микроскоп // Вестник АН СССР. 1962. № 3. С. 46. Toropov N. A., Koehler E. K., Leonov A. I. et al. // Bulletin of the Academy of Sciences of the USSR. 1962. № 3. P. 46. In Russian.
  25. Киселева Н. Н., Столяренко А. В., Рязанов В. В., Сенько О. В., Докукин А. А. Прогнозирование новых соединений состава A3+B3+C2+O4 // ЖНХ. 2017. Т. 62. № 8. С. 1068–1077. [Kiseleva N. N., Stolyarenko A. V., Ryazanov V. V., Sen’ko O. V., Dokukin A. A. Prediction of new A3+B3+C2+O4 compounds // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2017. V. 62. № 8. P. 1058–1066.]
  26. Удалов Ю. П., Сальмон P., Бондарь И. А. Система SrО-Nd2О3-Al2О3 // Журн. неорг. химии. 1976. Т. 21. № 2. С. 541–546. [Udalov Y., Salmon R., Bondar I. A. SrО-Nd2О3-Al2О3 system // Russ. J. Inorg. Chem. (Engl. Transl.). 1976. V. 21. P. 541–546.]

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1: a) scheme of subsolidus relations in the GdAlO3-SrO section of the GdO1.5-SrO-AlO1.5 system. I, II, III - lines showing limiting reactions of Gd2SrAl2O7, GdSrAlO4, GdSr2AlO5 formation; b) X-ray diffractograms of compounds Gd2SrAl2O7 (2:1) [76-0095], GdSrAlO4 (1:1) [24-1185], GdSr2AlO5 (1:2) [70-2197] of the GdAlO3-SrO section

Baixar (150KB)
Metadados
3. Fig. 2. X-ray diffractograms of GdSr2AlO5 illustrating the multistage solid-phase synthesis of the compound at 1300°C (1) and 1400°C (2) for 5 h in air

Baixar (102KB)
Metadados
4. Fig. 3. Fragments of X-ray diffractograms of GdSrAlO4: 1 - before melting (initial sample); 2 - after melting (quenching)

Baixar (47KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024