Синтез, кристаллическая структура и оптические свойства Ln2MGe4O12, Ln - лантаноид, Y; M = Ca, Mn, Zn

• Автор: Леонидов, Иван Ильич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Группы соединений с анионами [А„Оз„]"' циклического строения

1.1. Циклотетрафосфаты

1.2. Циклотетрасиликаты

1.3. Циклотетраванадаты

1.4. Циклотетрагерманаты

Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Твердофазный синтез. Аттестация исходных реагентов
2.2. Рентгеновская порошковая дифракция.
Метод полнопрофильного анализа
2.3. Дифференциальная сканирующая калориметрия.
Дифференциальный термический анализ. Дилатометрия
2.4. Колебательная спектроскопия (ИК и КРС)
2.5. Электронные спектры поглощения
2.6. Диффузное отражение
2.7. Спектрально-люминесцентные методы
Глава 3. СИНТЕЗ И КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕТРАМЕТАГЕРМАНАТОВ Еп2Са0е4012, Бп = У, Ей
3.1. Синтез тетраметагерманатов ЕпгСаОеДЗп, Гп = У, Ей
3.1.1. Способы получения кальциевых тетраметагерманатов.
Синтез Но2СаОе4012
3.1.2. Синтез Еп2МСе4012, Бп = У, Ей - Би; М = Са, Мп
3.2. Уточнение и описание кристаллической структуры
БтСаОеДДг, Бп = У, Ей
3.3. Кристаллическая структура твердых растворов на основе У2М2+0е4012, М = Са, Мп, Ъъ
3.4. Термические свойства матрицы УгСаОеЮп
3.5. Колебательная ИК-спектроскопия и спектроскопия КРС
Глава 4. СПЕКТРАЛЬНО-ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА Еп2Са0е4012 И ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ
4.1. Электронные спектры поглощения и
спектры диффузного отражения ЬигСаОе
4.2. Люминесценция ЬпгСаОец в ИК-диапазоне
4.3. Процессы апконверсии.
Люминесценция в видимой области спектра
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
1.1. Результаты индицирования рентгенограмм
кальциевых тетраметагерманатов ЬпгСаОеЮп
1.2. Рентгенограммы уточненных структур синтезированных кальциевых тетраметагерманатов ЬпгСаСеЮп
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список условных обозначений
а, Ъ,с- параметры элементарной ячейки (А)
V - объем элементарной ячейки (А3)
пр. гр. - пространственная группа
х, у, z - координаты атомов
U - изотропный тепловой параметр
Я - длина волны (нм)
со - частота (с'1)
v - волновое число (см-1)
h,k,l- индексы Миллера
Z - число формульных единиц
КЧ - координационное число
РФА - рентгенофазовый анализ
ИК - инфракрасный спектральный диапазон
УФ - ультрафиолетовый спектральный диапазон
КР / КРС - комбинационное рассеяние (света)
Ln - лантаноид, Ln
GSA - процесс поглощения из основного состояния ESA - процесс поглощения из возбужденного состояния ETU - процесс переноса энергии при апконверсии Eg - ширина запрещенной зоны (эВ)

Кроме вышеперечисленных синтетических циклооксосиликатов известны несколько структур сложных хлорид-силикатов с анионными группировками [вцО]8', содержащие два типа ионов лантаноидов - Ьп2+ или Ьп3+, а именно Еи8С18[814012] [77], 8г8[8ц012]С18:Еи2+ [78] и М6С110[8цО12], где М= Бт, вё-Оу или У [7, 79].
Существуют и другие синтетические соединения тетраметасиликатов.с островным типом размещения колец [8цО,2] по кристаллу. К ним относятся Ва2Си28ЦО]2 (пр. гр. 14/ттт) с тетрагональной структурой, формулу которого первоначально записывали как ВаСи8120б [80-82], Са22г8ЦС>12 с моноклинным строением (пр. гр. Р2/т) [83], и циклический оксосиликат К(иО)8ьОб, активированный ионами ЕГ5' [84]. Наличие тетрациклического аниона [8цО|2]8' также является характерным признаком '-БгЭЮз, фазы высокого давления силиката 8г8Ю3 [85].
Проведены кристаллохимические исследования еще одной группы соединений, относящихся к данному типу, - тетраметасиликатов меди и редкоземельных металлов СиЬпгЗцОи, Еп = У, Оу - Ьи [86].
В завершении этого раздела перечислим некоторые работы, в которых освещались вопросы, связанные с физико-химическими процессами и фазовыми превращениями в системах, где присутствуют силикаты с циклическим строением анионов (8Ю3)„2”’ - Са0-2г02-8Ю2 [83],
Са0-У203-8Ю2 [87], СаО- (8пДТ)02-8Ю2 [88].
Таким образом, можно сделать предварительные выводы о некоторых особенностях вышеописанных фосфатов и силикатов. Существует ряд систем классификаций веществ обеих групп соединений. Материалы, относящиеся к двойным полифосфатам с циклическим и/или цепочечным* расположением тетраэдров Р04, описывающиеся формулой М'Еп(Р03)4 являются преимущественно синтетическими соединениями. Напротив, силикаты, характеризующиеся как наличием замкнутых колец (8Ю3)„2''' или
* Известные в русскоязычной литературе двойные полифосфаты с цепочечным строением, например, М'Ьп(Р03)4 в англоязычной печати имеют еще одно название - катена-полифосфаты.