• Деркач Владимир Алексеевич
  • 1997
  • 22

Тройные системы Sc-Co(Ni,Cu)-Sn (фазовые равновесия, кристаллические структуры и физические свойства соединений) автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Тройные системы Sc-Co(Ni,Cu)-Sn (фазовые равновесия, кристаллические структуры и физические свойства соединений) - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 02.00.01 — Неорганическая химия
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Измерение физических свойств
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Кристаллическая структура тройных фаз
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Гексагональные фазы с бруситовыми слоями
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Закономерности изменения параметров решетки и интервалов гомогенности
Поделиться с друзьями:

Полный текст автореферата диссертации Деркач Владимир Алексеевич, 1997, 02.00.01 — Неорганическая химия

ЛЬВШСЬКИЙ ДЕРЖАВШИ! УН1ВЕРСИТЕТ 1М 1.ФРАНКА

На правах рукопнсу

ДЕРКАЧ ХОЛОДИМIII* ОЛЕКСНЮВИЧ

• ГЮТГШШ СИСТЕМ!! 8.-Са(М,СиЬ8|» (ОАЗОН1 Р1ШЮВАГН, КРЛСТАЛ1ЧШ СТРУКТУР» ТА Ф13НЧШ Ш1АСТИВОСТ1 с:ИОЛ УК)

02.00.01 - неоргашчна хшш

Автореферат дисертцн на здобуття паукового ступени кш1,п>;ша'га х;\п>шнх наук

Лыив -11997

Дпссршцкю г рукопии.

i'oOoin впкмнана 111 кафедр! neopi niii'moi xiiuii Лышюысою (ер.каикою )'iiiBepc»iery im. i.«l'j"nriKa.

Ilajicomrii Kcpininiic: доктор ximimuiix паук, доц. Koiyp С.Я.

ОфнГн'ин (jitiiifciini:

1. Доктор xiMi'iimx наук ирофесор Кузьма IQpifi Богданович (Льшвськнй державнш! утверсщетш. [.Франка, м. Jli.iiiü)

2. К'алдидаг xiMi'iiuix наук, доцент Рлхаль Роман Михайлович (Держашпш ушверсшет "Лыин<л,ка поштехшка, м. Jh.Biu).

Ilpoiti iiia устаннва:

Фпнко-мехашчшш шстнтут ¡м. Г.В.Кариенка ПАИ Укра'ши, м. Jlbnin.

Захнст мдбудеться " 16-" вересия 1997 р. о I520 год. на замданш ciieniani.ioBanoi вчено! ради Д.04.04.03 з xiMiumix Наук у Лыивському державному yiimepaircri ¡м. I.Франка за адресою: м. Jlbeis, 'вул. Кирилл i Мефо/ия, 6, xiMiMiiiiii факультет, аудигор1я Яа 2.

3 диссргацк.ю ■ можна ознайомитися в науковш öiGiiiorcui JlbBißCbKoro державного ушверситету im. 1,Франка (вул. Драгоманова, 5) ^пгореферат розкдано " 1t " СЛ^ТЪ^Я- 1997 р.

Вчений секретар

спе!вшпзовано1рад1!, ' Мокра!.К

кандидат xiмгших наук

1» С 1 У 11

Лктуа.пыпсгь гс.мп. Ci вороши нови- 1 идосконалешш «¡домих ирис г-pom, ирнла/нв I Hiipot'iiii ним,il at рофибки i освоения новнх нрешпшши силявш з спешалыжми (|>Ычннми i фнию-хЫ'Пшми BiiaL.nnocwwi, a також вапсконаленпя иже icnyio'iiiv, Нажливим заеданиям сучасно/ xiftiiï га MarepiajioiiiiiBctna е пшеспрямована робота но створеншо матер|&/ив з ЯК1С1Ю новнмн >|iiiiiKO-xiMÎ'inuMïi 11ластнвос1ям[|. Перспектнвним "даере-лом таких Maiepiajiiii е ¡нтериетгшчт снолукн. Деяк! штерметашдн надшен! ушкалышми гшастивостями, як! дозволямть розробляш на ïx ochobî rnmi Marepiajin. Особпняе MÏcue гут занмають сшгани на основ) перех1дних металт, лпованнх рщкЬноземельнимн металамн (РЗМ).

Теоретичною oLiionoi для пошуку : сгворення новнх Maicpiajiiu е дослщже.шя /тирам стану, яю нщображають взагмодш компонент, випчення сгруктури сшгтезованнх сполук, умов ïx утворення, а . ткож фпичних впа^швосчей. I luKomi'ioima екснерименталышх даних про умовн утворення, структуру i властиbuctï нових сполук дозволить зробн-ти пронес створення мaiqiiajiin на ïx ochobî ншеснрямованнм.

Bi.noMocri про кристамчиу структуру дооиджуваних сполук важлн-ei, як з практично'!, так i з теоретично) сюр«..п. Пизпачення структур« дозволяе lierai,.шиш особлнвостт взасмодн xîmîmiihx елеменпн та нов! кристалох!»!i'iui законоднрност!. 3 кристоичпою структурою сполук пов'ятш електричш, Mam'ui ia imiii пластimocri сполук.

D ряду ЮМ СкаидЫ займае исполине Miette. У кього вщеугня I/-елекгронна пои,тонка та зни"чо мемшнй ¡помним pa;iiyc (0,161 им) у impinMHiiiii з ¡шимми 1>!М ((,;202 - 0,175 им). Прозе там i'ioto характерно!. ,;н як мала гусита (2.981) г/см'), вмеокн температура плавленая (1814 К), ипегка корозн'шо-зачи'на д1я на РЗМ, що легко окисляються лаю п, шлегапн и нажат Скандш досить перспектнвним мет алом дм poipoiÎKii на йоги ociioni lunnr материотв для kocmmiioï, ралюелектронно) та инпнч галузен icmiîkii.

Серел cjiur.ivin in псрюдичко) системп излишне michc занмакпь

nqiexumi mcuiiiii. mminicib в якнх незапошгеннх (/-шдршшв приводить до

CllCIUIl|)i4»H.X xiMi'IJIHX ТЯ (||Г1И'|||||Ч li'UICl нмос i ей, чим поясшосп.ся

lunrjiiiucHHii ¡нтерес до mix га fx сполук, як| уи;оршктся як М1ж d-

елеменгами. тик i з/;-елемапамн (серед яких Si. Ge, Sn). На даний момент

u jiifcparypi нема ищош'Стен про спстемапгше доаиджеиня по rpiiiimx

систем Скашшо i Стлнуму з «срехвдпимн мста.чаши. Доиндження фазовнх

|нinionar i крпста.шчпо! структур-! еиолук в системах Sc-Co(Ni,Cu)-Sn

дасть можшшсп. з'ясувати природу xiMbnioi щаемоди компонештв у

системах даного типу i умови утворення та ¡снувания фаз, що буде

г

шиною шформащао для пошуку гових перспекттших матер!ал1в.

Мета pofioTii: Дослитження фпико-х1м1Чно| взаемодп компонент!!! у системах Sc-Co(Ni,Cu)-Sn. встановлення кристал1чно'| структур» тернарних штерметадрших сполук, то утворюються, tx крнстало.тпчнин аналгз та досл1джеши деякнх фпичних. властивостей них сполук.

Науковя mmiiiiia роПогн. Вперше доанджено фазов! ршшиши в системах Sc-Co(Ni)-Sn при 870 1С га Sc-Cu-Sn при 670 К i побудовано ¡зотеркичт nepepijn шатрам стану. ГНдтверджени лпературш даш про ¡енувания 8 тернарних сполук. Зпайдепо ше 11 тернарних сполук i для 2 з них встапоппеио крисга.'пчну структуру. Методом монокристалу доии-л ж с но структуру однid' tiiiiapiioi та одню тернарно? егюлук. Дослщжено магштш та е.чектричн! властивост! сполук ScC'o,,Sn„, ScCoSii, ScC'02-xSn, ScNijSn, ScNiSn та SciNhSii. Методами термнпюго i машетронпого напн-леши отрнмано тени тип ни, а методом швндкого охолоджеиня з ротпла-ву - стр1чку сполуки ScCu4 та дослщжено i'x транспорт»! пласт iiuocii.

Hayкона i практична шинки.. Результат даного доиндження матоть фундаментальне i прнкладне значения. Отримаш скспсрмменталыл результат» дають молот шл'егь остановит пеон! особливостт утворення фаз в системах Sc-M-Sn. Вони можугь бути використаш як дов1дниковий материал для спешалтстм! у галуи кристалохшп i матер1алознавства.

металурш 1 мчпчпоУ технологи га як тиа ,'штх лпя пспшонлення ¡акиио-мфпостсй утноренпя пперметалгыих сшшук 1 пошуку нових маиркшш.

Апрпоаппт ропот». 1 сншитум ммиио! кч>М!с11 НТШ, прпсг.ч'кний шм'ятт акаделнка Романа Кучера, Лыш< 1ч93р.; Иаукоиа копфсренши, присвячена 70-р(ччн> »¡д дни народжемня док юра хшЬшнх наук, професо-ра Льв1вського укшереитету С.1 Гдндтисиськпго, Львш 199-) р.; Трьохсто-роння украшсько-амстршсъко-мпешюрська школа "Ьпермепинчш спо-дуки. Синтез, структура I юдастшюсм", Льв>в 1994р.; Чнпш наукова кон-ференшя Льшвського державного умйерснаету ш.1.Франка, Львш, 1У')5р,; Трьохсторопш украшськи-пвитршськочммейцарська школа "Ппермезагнч-¡н сполуки. Синтез, структура 1 нластивосз!", Льшв !'''>5р.; VI МЫ,народна конференция то кристалох^ми' штерметашчшк еполук, Лымв 1995 р.; V Ытердашональна школа "Фатов! Д1аграмн и материшонштт", приеия-чсна пам'яп академжа В.Н.Сремснка, Кацннел!, Крнм, Укра'ша, 1996р.

11убл1кашТ. По матер1алах дисертаин опублковано 5 статей 4 3 тез.

Ос1юпн> ретудьтаги, нредставлсж до чпхнсгу:

- результат дослдакення птагчодп компонентов у почршннх системах Яс-Со-Бп та Sc-Ni-.Sn при 870 К 1 Бс-Си-Ил при 670 К;

<• встаноплеш особлнвоеп крнсташчпо! структури Териарних штерметащ-дт ~п Скапд1гм та Станумом;

- крнсталох1м1'ип закоиоямрносп структури до_л№ке«их ¡итерметалЬагих сполук Скандш;

- деяю фпкчш втастиноси снолук (нпмаппченн», магшша спримнятли-в!сть, електропрошдшсть та термое.р.с.)

Осойиспи"! пиесок дисерта'-та. Постановка задач! дос/нджень виконунадась при бетпосередшн у част 1 днсерта1гга. АиалЬ лперагурних даннх, експернмешалып робо~ч пошаоиджешно взасмодн компонентна в погриших системах Си)-8п, яоЫдження м1кроструктурн,

вшначення крпспшчно!' структури сполук, помири магштинх та електрнчннх властивостей с и.¡лук ЯсСо,.^!!, ЯсМ^п, ScCo.Sn, 5с№5п та обгопореипя результат» проведем актором самостшно эпдно г

пни инками ннуьсшщо керЫшка. Ilouipii ыапипшх влас шинелей <|u ikíu Sc( 1ouSii!, ra Sc¿N¡)Sn (ьшотоыи'иич автором) ирокидплни. и cu. Л Фереира n yuii¡cpcniei¡ miera Кснмбра íllopiynmbt). Зиомна млениу нпепсшжоешй мшткриеиыш Sc-.Su, ia Sc5(.'ot.Siils та персш'рка i\ складу никому пились д x н. ií. Я. KídypOM 'ta н.си. В. Намека i¡ »aóop.uopií крп<_ -галографн Женевськшо yiimepcinet} (ШвеГщари;). Досшдлсшм MÍKpo-crpyKiypn t оолуки ÍScCui ia досшмомш eMiciiiiíuio микроскопа Philips СМЗОО проводились дисергшлом ешльно t д-ром Jl líotiitimiiep ь лаборатор» крис галографн центру нацнжалышх науьонпх доелЦжепь Францп (м. Гренобль). Cipi'iKii Sefli, одержувалис!. шляхом швидкого охолодженни < розпдаву д.к н. ti. Я. Котуром та д-ром X. CacikOM и Гехш'шому yuÍBepcnicti (м. Biyeiib, Ancipml Гоны imiuhii ScCuj одер.купалнсь шлихом гсрмтного ia магме ipomioro напиленни дисертшггим caijii.no з к.ф.-ы.н I. С. Дуцяком ra м не. Л.i Наппшннннм на кафедр) рештеномегадофЬики Лынвського державного yinisepcH i с iy ím. (.Франка.

Об'гм noñimi. Дисертишя склзднсться i не i у ну, 4-х роüiÍ.iiíí, kiichobkib, списку BHKopticiítHitx лперапрнлх джерел Нова викпадеи» на 134 cmpijiKax, MÍcnm, 32 таблт», О рисуниж Список пнкорисшшх «iiepaiypiinx джерел нараховус 158 «¡uu.

Змшг робот.

У BCiyiii обгрунтвус л.ся актуалынси. кип, oiawm.tи мега i вншачамд ьси эавданнн дсуилжеш..

В Друому .рочд»« представлено лнературш ;uuii про дьирамп стану iio/ibíhhhx систем Sc-{Co,Ni,Oii,Sit), Sn-jCo.Ni.Cu} i криоалиш структуры í'Tiapiiiix сио^ук, *kí утворнжт.ея и них ciicicmux Такол; приведено в>домосп про дослшженкгь ноцш'шнч стлем ишу К-Co(Ni,Cu)-Sn (R- V,Ce,Pr,Sm,Gú,l u,Ti,Zi). Описан» с ¡руктурш шин, в иких крнсталнуюгьс» шдоьн reptiapiii ciaiti:iu скандию, дсчм фпи'ии властное i i .люлук, шлихи »держания ачорфни* мак-'ркини

У jpe __tólMLl« «ишсиио метрику експсримешу. Дня

иршотув.ишч (шмпт пнкмрисíonyn.iiiii компакт) метли 1 таким bmíctom основною i.iiMiu'Ktdiy; iT.nn/iiíi (Sel - '/'/.86, кобалы (Со) - т'ьчгль

(Ni)- «к.ид), t(4i) - íi.hoho (Sil) -99,W нас. %.

Чразкн iniyniiniici. сплавлениям шихт з нихшнн.ч komitohchtíb h слск1|юду| oiihí IlC'li IUI mjuhom) полпохололжувшюму под) i иольфрзмо-пим слск фолом и aiMowjiepi очпшеиою аргону (в икос i i rerepa вико-рисюнуналн гуоч.ггий liiaii) при теку, блиижому до атмосферного. Ниая-утнни проводили j точтепо АО.002 г. Для юмогенпанн сплави üi/uiaчитали у пакуумоплии.ч ккарцекпч ампулах при темперами 870 К га (>70 К' un iipotsHÍ 720 гол У дсякпх иипадках контроль тнчнпго складу *р;икш- проводили за домомоиио мЦнинтлпатора САМЕВАХ.

IViuiсшвськнн флгитн) аналп буи осноннн.ч методом нобудови íioicpmímhoi'o мерерму /паграми стану дос'нджувампх систем. Ренпено-ipaMit uní отопляли п камерах РКД-57,3 (апаратн УРС-55) на хромовому ненш([)'|л1,|роваиому пипромнновинш з викортаанням асиметричпо1 закладки hjiíbkii. У ючнення перквдв граток сполук, ию вщиосяться до ni домну структурних iiiuík, проводили з пнкорнстанням даннх, отрпманих на лифрактометр! ДРО! 1-2.0 (ГеК,,-гширо.ч(шовапня) по cxeiii Брегга-Бренга-но ¡ врахуванням нопранок за внутрнипм сталоном (Si, ti=0,5433(4) им або Ge, irr0,5657(2) им). Для вничешгя i уточнения кристал1чио1 структур« сполук використояували масня ексиернментальпнх ¡нтеиенв-imcieii, отрнманих шд нотжриегалгтп , ipaiKiii на днфрактомецм ДРОН-4 07 (СиК^-ннпромшкшання) з покроковою pefctpa пню дпфракшйпоУ картшш. Первинку обробку даиих, а також bcí розрахункн, зв'язаш з виз-иачемпям i уточнениям координат i тегшових парачетрш проводили на Г1НОМ IHM PC/AT з допомогою програм DBWS 3.2. Перюди кристально! [рагки уточнеш за допомогою программ LATCON. Попередш доЫджен-ня мотжрнсталш (ввдначення якост! кристя.лу, дифракшйного класу, нерюдт) проводили методами Лауе i обертання (камера РКВ-86, МоК-, СиК-вгтром1н1овашт). Для розшифропки структурн сполук методом мо-

..■4.juici.).iy ним>|1ш;lOiiywuiii скснернменгалып маснки ¡щепсивностей тдъшь, огримаш на автоматичному дпфрактомецл Philips I'WIIOO. OG-робку дат« инкоиуналн з пикористаиням комплекс)' npoi рам XTAL 3.2.

Для шдтердження даних реитгенофазового аналиу з метою назначения шн.косп фаз проводили никроетрукзурш дослшження (расгровий • елек грошшн дпкроскоп Tesla-300).

Сгр1чку Sc('ii4 одергьано шляхом вшишашм ролшану Sct'iu на «иертовий диск 13 целиком шиизккзю охолчджепня 10fi град-сек'. Тонм iijiiBKil ScCu4 офимувшшсь на скляннч та кераmimiihx Ыдкладках, ям (находились при Т„ = 300...500 К. Пев ну cepiio зразшв вшчзтоштялн з за-стосувапням методу "ннбуху" в вакуум! 10' Iia при розпнлешн мони-днснерсноУ шнхш ScCuj. Inuia cepiii зразкш осаджувалась на шдкладкн мигнетроштм розпиленням Miuieni з ScCiLi в арюповш ияатм! при за-лишковому тиску Аг 10"' Па в систем).

Визиачення залежноси мапитно'1 сприйнягливоеп гид темнератури проводилось методом Фа; лдея на полжристашчних зразках с ¡нтервал! температур 78-1100 К. HoMipit проводились на термофав1метричшй уста-нонщ з елекгронною вагою ЕМ-5-3МП п магштнкх полях до 1,3 Гл. Для вивчепня власттшостен ыатп'чшпнрядкованнх егшавш викорпстонувався вШращйпнй мапптомегр (матпне поле папружетнетю до 0,9 МА/м).

Залежшсть нитомого електроонору bit земнературн визначалась двохзондоним методом. Термоелекзроруишшу силу кимфюпалп вщносио мш ншгервадт температур 78-370 К.

У четвертому роздм подано резулматп доелдаення norpinmix систем Sc-Co(Ni)-Sn при 870 К та Sc-Cu-Sii при 670 К", вивчення ' крнсгал1*мю1 сфуктури сполук, доандженля деяких фпичннх власпшостей сполук к цпх системах.

Результат н «сспери.меит у.

Система Sc-Co-Sn (рие.1) внпченана 163 подвшнич та нотрпших сплавах. При 870 К в ciicicMi шдтверджено юнунашш сполук Sc5Co(,Sii|S, ScC'o;.,Sti, ScCoSn та ниявлено кнувяння ще п'яти тернарних сполук

(табл. I). Область гомогенное п тернарннх снолук I розчиншеть комоонеитш и бшарних сполука:. нешачна (менте I ат.%) '.а шшятком сполукн 5сСи2_,л«п.

Система (рис.2) внвмена на 118 подвьших та потршннх

сплавах. При 870 К тдтиерджено ¡снування сполук 5с№48п, ScNii.Sn, БсЬИп та пиявлеи» ¡снування ще п яти тернарннх епплук (табл.1). Область гомогенное» тернарннх сполук 1 розчиишеть компонентов в бшарнич сполуках менше 1 ат.%.

Система 8с-Си-8п (рис.3) внвчепа на 83 подвшних та потр!Гших сплавах. При 670 К в систем! тдтверджено ¡снування сполук ЯсСи^п та ЗсСиБп та встановлеио ¡снування ще одша сполукн (табл.1). Область гомогенности тернарннх сполук 1 розчинтсть компонент!» в бшарних сполуках менше 1 ат.%.

БсСо^Па

2. Рл.Со^н,,

3.~5с2Со38п5

4. 8сСо,.)Л8п

5. БсСоБп

6.~8с,Со58п,

7.~8с,Со5пг 5с,Со8п2

ЯсСо Бс,Со 8с,Со Рис. 1. Ьотерличний перерв диаграмм ¿тану систем»« Бс-Со-Бп при 870 К.

Яп

Ni.Sn,

ЖУсБпз

А

I. SCNI.SH 3.

5. НсМ&и

6. Бс^^н

7.--йс^И!^»

№ Яс№5 БСМ, ЯСЫ! ЯС,№

Рис. 2. Ьотермйний nepepiз д!аграми стану системн Зс-ЫкЧп при 870 К.

8п

). 8сСи45п

2. БсСий!

3.-5сЙГи8пг

Си48п5(п)

Си„8п„(.

* \

2

Си БсС», БсСи, БсСи ■ - — ■ 8с

Рнс. 3. Ьотершчний мерерп /шфлмн оану он гс-ми N1- (11-811 при 670 К,

Таблица 1.

Крпстллофафгпп характеристики сполук систем 8с-С'о(№,С'и)-8п

Сгючука Структурной Прост орова Перюди реииткм, нм

тип трупа а Ь с

"ЧССТАГ" УСог,Ое-5 ГЧ-ттт 0,53048(6) 0,42744(3)

ЯС^СойЯПЩ ТЬ^КН^п,, 1'тЗт 1,3342(5)

"ХсгСо1Хн5 тетрагональна 0,4195 0,8744

ScCo.Mi.Sn МпСи,Д! РтЗт 0,61Я9(5)*

8сСо5п 1'пта 0.6773(2) 0,4402(2) 0.7339(4)

Струюгура не ведома

- $с2Со8п2 Структура не в!дома

- Sc7C0.Sn; Структура не »¡дома

5сЫ1<.Чп МйСщЯп Г43/Я 0,6897(2)

Структура не «¡дома

ScNi.Sn МпСигА1 КмЗш 0,6228(2)

^¡МЬЙПц Структура нь вшома

ТО^Я! Гпта 0,6625(3) 0,4333(2) 0,7536(3)

ЯсгМЬЯп Мо?ГеВ2 РА'тЬт 0,70928(4) 0,33800(3)

Структура не вшома

Структура не мдома

ХсСидЗп Р^С^Яп /=43 т 0,69879(7)

ScCllSn иОабе Гбзтс 0.43839(6) 0,68251(6)

Стрр.тура не вщома

для складу 8сСо28п.

КрНСТЯЛ1Ч1И структур и сполук Для сполукн ЯсЗп методом порои1ку встановлено кристадошу структуру (стр. тип СяС!; ир. гр. РтЪт; сг О,3666(7) нм). Параметр» аюм!в (¡ндекс розб1жносп К=0.045): Бс, 1(а)ьО, 0, 0; Бп, 1(Ь), 1/2, 1/2, 1/2.

Для сполук« вперше методом монокрист&ту пщтверджено

кристалНну структуру (Чтр. тип др. ф. Р63 тст\ а=0,8350{1).

(."0,6055(2) им). Ilapaueipii ütomíb («-0,048): Sc(l), 4(d). 1/3. 1П, 0, #-0.0010(1); Sc(2). fife), 0,2.377(4), 0, 1/4, #=0,0007(1); Sn, 6(¡0, 0,60-19(2), О, 1/4, #=0,00129(5).

В апемах Sc-Co(Ni,Cu)-Sn знайдено 19 термарии.х снотук, 11 з них в перше.

Сполука ScCc6Siv. (доел!джено методом порошку), стр тан YCor,Geü; пр. гр Рб'пютг, а=0,53048(6), с-=0,42734(3) им. Параметра атом in (/{=0,033)- Sc, 1(a), О, 0, 0, G'-=46.1(7)%, #-0,028(8); Со, 3(d), 1/2, О, 1/2, 6= 100%, #=0,012(2); Snl, 2(c), 1/3, 2/3, 0, 0=100%. #=0,018(1); Sn2, 2(e), 0, 0, 0,3979(3), 6=49,2(9)%. #=0,018(2).

Сполука Sc2¡Vi2Sn (дослщжено методом порошку), стр. тип Mo2FeÜ2; пр. гр f'4'mbnr, а=0,70928(4), с=0,33„00(3) им. Параметр« aiomíb (#=0,055): Sc, 4(h), 0,1651(12), 1/2+х, 1/2, #=0,031(4); Ni, 4(g), 0.3766(8), 1/2+х, 0, #=0,017(3); Sn, 2(a), 0, 0, 0, #=0,013(2).

Сполука Sc5Co,iSiiis (дослщжено методом мопокристалу), стр. тип Tbí.RIvSü',«; пр. ф Fm3m~, а=1,3342(5) им. Параметр» атомш (#=0,031): Scl, 4(b), 1/2, 1/2, 1/2, 6=100%, #=0,0036(3); Sc2, 320), 0,1329(5), х, х, 6=50%, #=0,0008(1); Со, 24(e), 0,2429(3), 0, 0, 6=100%, #=0,0009(1); Snl, 96(к), 0,1729(1), х, 0,499(2), 0=50%, #=0,0018(5); Sn2, 32(f), 0,0897(2), х, х, 6=50%, #=0,0011(6); Sn3,8(c), 1/4, 1/4, 1/4,6=100%, /¡=0,012(3).

Сполука ScCuSn (дослдасено методом порошку), стр. тин LiGaGe; пр. гр Рб^тс; 0=0,43839(6), с=0,68251(6) им. Параметра атомов (#=0,048): Sc, 2(a), О, О, О, #=0,0018(5); Си, 2(b), 1/3, 2/3, 0,319(3), #=0,0017(3); Sn, 2(b), 1/3, 2/3, 0,724(2), #=0,0014(1).

Сполука ScCujSn (досшджено методом порошку), стр. тип MgCmSn; пр. гр F43m\ а=0,69879(7) нм. Параметри атом!в (#=0,045) Sel, 4(a), 0, 0, 0, 6=62(5)%, #=0,0092(6); Snl, 4(a), 0, 0, 0, 6=38(5)%, И -0,0056(3); Си, 16(c), 0,625, 0,625, 0,625, 6=100%, #=0,0061(3); Sc2, 4(c), 1/4, 1/4,.1/4, 6=35(3)%, #=0,0097(6); Sn2, 4(c), 1/4, 1/4, 1/4, 6=65(3)%, #=0.0062(5).

Снолукя Si< iij (перший i4ап досл1дл<еш. методом монокристату), теф.шжальиа сшиадня <7-0,693, <'--2.753 им. Досзйдження дифрактограм ScCu.1 показало внеоку чушшеп, сполукн до мехяшчиих нанашажеш,. Ренристадвзипишн ni;jn;w поропюку ScCu« протягом дпох ниш» при 670, 870. 1070, 1220 i 1270 К пкатуе на можлншеть нисокотемнернтуриою фазоекно переходу в ScCn,. (рис.4.. крип! 5,6).

J___________________________

50 60 70 80

Рис.4. Дифрактограми Scfiij. отрнмаш ni;i. попередньо гомогешзоваиого при 670 К порошка (1000 год.), перетерт) (1) i мдпалеш на протяз! 2 тижшв при 670 К (2), 870 К (3), 1070 К (4), 1220 К (5) та 1270 К (6).

На дифрактограмах шнвок, одержаинх шляхом термгтого напилення спостертгасться один широкий максимум в ннзькокутовш облает) при $=14,9 нм'1 (рнс.5, крива 1), що е типово для аморфного стану. Пл1вки, отрнмаш пшяхом магнетронного напилення теж мають аморфну структуру. Але дифрактограми цих зразив шдрпиякт.ся в!д дифрактограм, отриманих терм1чш1м наннленням. Шк невелико) штенсивност» з'яштяеться на прашй сторон! широкого максимуму, центр якого знаходиться при s=24,6 нм'1 (рис.5, крива 2). Стр]чка ScCu.i, що була отримаиа шляхом швидкого о.хололженн.я з розплаву (фадкнт ршшш 10"* К/с) була кристальною.

2(1 ' 30 49

Рис.5. Днфрактограми тонких плшок 8с(.'и.), офнманих (I) 1ерм1чпим напиленням; (2) магнетронним напиле, ,(ям.

Дослщження фппчпих власпшостен

Екснеркменталый залежносп 1цст=Г(Ю,/Т) для ргзннх трапов БсСщ представлен! па рис.6. Мпшвш. тонко1Ш1вков1 (отримаш шляхом термт-[|ою папилення) зразки та стр!чкн ЯсСп) (криш 1,2,3) в штервал< темпера-

(■■■■■■«(яа !<■■> ■■*■■! ■ «

М*ш ППШ1ШИ1Д11И Л4ЛАЛЛЛЛЛ к Л А 4 А * Л

•¡йммммн««««! в в в в е в

• I

• 2

лЗ

о 4

д !

2.5

¡,5 ■! 4.5

1000/Г, 1ЛС

Рис.6. Залежшсть ^(Ю'ЛГ) для зразив 8сСи4: (I) масишшй зразок; (2) тонка шнвкл, одержана шляхом терлйчного наинлення; (3) стр1чка, одержала шляхом швндкого охолоджеиня; (4,5) тонм шивки, одержан! методом магнетрониого напилення

5.5

Г.

5

ТУР (Т-100...500 К) ларамертуюп.ся метшнчним ходом елекфоироыд-«ocii 1 малым чначенняы TICO, Для юнкопл1вкош(\ конденсат ScCit4, отрнманнх машетронним напнаеннчм, талежноег! lgtf-f(10'/Tj с гакимн ж, як i в структурно некпорадкованих нашвнровщииках (ьриг.'г 4,5)

Дослвдкепо сплави ри трпу ScCojSn - ScCoSn. 11ам;н тчеысть bhmí-рювалась для гомигемних сплавав твердого ротчину ScCo^Sn (х - 0; 0,1; 0,2) в ¡алежност1 uiт напруженоеп магштиого поля Н при 78 та 293 К, i в залежносм в!д темнературн в ¡нтервал! 78-600 К (рнс.7). Характеристики сплашв твердого ротчииу ScCoi^Sn приведено в табл.2. Сташд ScCoSn виявився парамагнетиком Mayiii, ною машина сприйнягли-леть х мае значения 2,449- К)'' c«Vr при 293 К.

а 0

Рис. 7. Залел 'нсть намагшченост) cíukibíb ScCo2.sSn вщ нанруженост! магштиого поля при 78 К (а) та г;д температури (б): (1) х=0; (2)

х-0,1; (3) х-0,2.

Таблння 2.

Характеристики с:'лавш твердого ротчнну ScCo2..,Sn

| 'Зрапж 1IM С. ГД5, рТО", цО -см а, мкВ/К

78 К 293 К 7Н К. 293 К

ScCo2Sn 0,6189(5) 0,9': 420 1,63 2,16 5,77 28,00

ScCoi ,4Sn 0,6184(7) 0,46 240 2,25 2,66 9.21 22,51

ScCoi.gSn 0,6183(1) 0,2/ 12^ 3,73 4,38 14,09 36,09

Для зразмв всЫ^Ьи (а 8сМ1$н внлпрюеались машшш шрийняглншсть за шпомий елекгроошр (рис.8)

•«£N¡5.1 • всМ.Бп

•Sl.Nl К»

100

150 МО

т,к

Л» 50 ЮН 150' 2011 250 3«) 351)

1.1« 6

Рис. 8 'Залежжсть оберненоУ магштноУ спркйпнишвосм (а) га питммою опору (б) шдтемпературп для сполук КсМкЧп та ScNi.Sn

Для БсСобЗп,, та Яс^М 8и вкмйрювалась залежшсть маинтноУ слршшятлмвоси В1д температура (рис.9).

°0 50 ТЙ ¡50 200 250 300 50 100 150 200 250 3(10

г, к; г, к

» б Рис. 9 Залежнкгь оберненоУ мапппкн ифнннчпшносп вщ темпера|ури для сполук ХсСц.Яп,. (а) та йс^Ы^и (б)

У и'ятому роздпп проведено поршнчння внвчених систем ыш собою та ¡3 споргдненнмн системами, зроблеио кршнажшмшний аншиз сполук систем 8с-Со(М,Си)-8п, йперпретокино одержан! результата пом1рш ф|зичннх влпстнвостей о..ремих зразмв.

Дослшжеш нами системн мають складнии харакн-р взашодн, то проявляеться у наявност! значноУ ылькосп тернарнич сполук рпнома-

iiimiix стехшмегрнчнпх склалт. Ктлькиль тсрнарних сполук длслдаеиих споем не imíiiiucн.ся при зпмЬа Кобальту na iIíkot i pÍ3tco змешпусп.ся при переход! до Купруму. Рпке змешиенпя ылькосн сполук в систем! з Купрумом зумовлено, ÍM0«i¡m0, занопиешепо ЗсАршня aromin Кукруму. Доел¡джен! памп систем» Sc-Co(Ni,Cu)-Sn за будовою фазових pionoiiar, KÚibKÍciio сполук та íx структурою вияпшшсь ближними до спорвдненнх систем з ршюсноземелмшми елемепгами, пор1вняпо Í3 системамг едементт ш.щ-руин Tiraиу (тг'Ъ.З).

В межах i-pynii систем Sc-(.'o(N¡,Cu)-X (X~C,Si,Ge,Sn) найбмьш iioflióiniMii М1Ж собою с системп з Силщим та Германка, Система з Вуглецем як за ылыастю сполук, так i за íx складами та структурнимн типами, в яких ночи крнстал!зутоться pi'IHO в!др1зняготься ш'д систем з Силшкм, Германки та Станумом. Системп ¡з Стпнумом за кьчьюстш сполук каблкжаюп.ся до систем з Гермашем, проте, сполуки в цих системах (га винятком фаз еквмтомкого складу) кристалпуються n ¿нших Сфуктурннх тинах.

Таблиц* 3.

Ряди ¡зострукгуринх тсриарних станщщ в потрпших системах

R-Co(Ni,Cu)-Sn

Crpjicnp- 1 M R-хомлонент ¡

¡ H11ÍÍ тип I Se Y La O h N<1 Sm c,

■JiNiSi 4 4 4 4 4 4 4 4 +

I + 4 4 4 4 4 4 4 ^ 4 4 4 4 4 4

LiG;iClc 1 r„ 4 4

Yf о,,(1е6 Со 4 4 4 4 4 4 4 4

M«Cif,Ai i:„ J 4

Ni 4 4 4 + 4 I

MgCiuSn Ni 4 4 s

Cu 4

Mo;FcB¿ Ni 4 r, +

Tb,RIvS»i» С a 4 4 4 4 4 4 4

k'piidnjiiniMÍHiniii ¡niajiii eipytciyp шолук систем Sc-Co(Ni,Cu)-Sn rii4.aí\r. над ;RíiKÍ ■» них мо;кна рондядатн як сtjiyKtypti включения aiosiin ipeti.oio компоненту y uí.wmí ищи структур бшарпич снодук. a mini - як нате ip\ мурп до »i.'ioMiu Смнарннх imiii». Нанрнклад, структуру смомукн S<,Co,,Sn, mo;iíiia рочаядаш як таку, то утпрюоься внасд|,ток включения aioMÍii Sc у ave loi » mí ж аюмамн Su структур«« CoSn, розмнненнми па oc¡ шосюго норялку. Ci lo пуки ScQbSii та NcNb.Nn крпсчалнуиныя у аруыуркому i nui MnCii;.M. lililí с на.цс «руктурою до СьО. f Ii" структуру мО/КШ! рил-ляда ш також як ooxijitiv nia Hiiiiiiii'ii.iiiüiui упаковки, утворепг.ч атомами iiaiiüiai.iiioro poTMipy (Sc), ш,laejipji'iiii пустот hkoï тайня«i атомами Su, a теграедрпчш - атомами Co(Ni) При внорядкованому замппеши позицпЧ H (h), mo ï.\ займають атоми Sc в структур! ScNii атомами Sc та Su утворша ься сполука ScNqSn (стр. гни Mi'CtijSii) У структурному thhí TiNiSi. mo г надструктурою до PbCl-KpiiciajUTyjoibCH сполуки ScCoSn та ScNiSn. Сполука Sc3Ni2Sn крнетаипугться у структурному тип« MoiFeO* ню с падегрукгурою до тину U3SÍ2. Сподука SeCuSii кристалпуеться у структурному thhí LiGaGe. Пей тин с 1|адс1рукгурою до ^'aln2 з виорядковапим розмштнням aioMÍs Cu та Sil. У випадку сполуки ScCu^Sn проявляться гс идо uni я до часткшюю розупорядкукання: ИСТ 4(a) i 4(c) на 2/3 заиняп атомами Sc i Su, а на 1/3 атомами Su i Se шдповмдю.

Зменшения BMiciy Кобальту в ScCojxSn приводим, до доешь рпкого зменшения Maniiiiioio момедгу Кобальту, то св1дчить про швидке заповнення .V-зонн Koñajn.ry, При взасмодп Ni si Sc та Su (ScNijSo та ScNiSn), очевидно, проходить дозажишеиня í/-ni;ipÍBiw Ñi за рахунок налешнкх елемрошв Se та Su, «до веде до зипкнення у нього феромагншшч нлаетиносчеи i иояпи параматетизму 1 lav.'ii. ScCo„Sii,, < парамагнетиком llayjii. C0S11 теж характера «ven,ся парамагнетизмом Ilayai. Огжс, введения скандно не приводит!, до шит маппшого впоряд-

куванна. ll¡i4)ciioi:i порншннна Miiiiiiiiiiiv характерцегнк сионук SlM,,\'„ (M-Un.Fe,Cu; \-метилом У IHHK нипадках снолукн ч Мн маннь аншферомапнтне ттрмдку ьання. . Сиолукп т Со < парлмаиа' шками I layjii.

IHK 1ШИКИ

t. Ha ociiiiia нроведелнх рентгенофазоинх ia pemi'-iiocfpyKiypiiiix л0ел1лжень iscraiioimeiio хлракнр втас модп компонент) h iioipimmx системах .Se-CutNi,Cu)-Sn. побудоваж ¡ïoiepMt'iiii irepepiiti ашрам ciaity nmpiiÍHHX систем Sc-C >-Sn та Sc-K'i-Sn при 870 К" i Sc-Ctt-So при 670 К.

1. Il системах Sc-Co(Ni,Cu)-Sii чнандсло 19 тернарннх еполук, 11 з mix lüiepiiie Уточнено крнс ianÍ4iiy cipv'Kiypy 2 ошарннх снолук. Дли 4 li'piiapHHx снопу к апюром лстанпнлено крнеталтну структуру та шдтиерджено кристалншу структуру 6 тернарних сиолук. Tepnapni еполуки систем Sc-Co(Ni,Cii)-Sn кристалпуюи.с* в 7 структурних типах.

3. Методом монокрнсталу шдшердл.ено структуру öinupiiot сиолуки Sc5,Shi (стр тип MtiíSii, пр. ip. l'í^mcii), .n-0,H350( I), o-0,6055(2) ни) га методом порошку не шюитено кристалйну с фук ivpy спонукн ScSh (стр huí CsCl; up. ip l'ittlm; u-0,3666(7) им)

I. Метеном порошку встаноплено, що сполука ScCu„Sii,, палел.ни. до espy ¡aypiKHii типу Y( 'о„<п';, (пр. тр. /'6 шин», ■ 11,53048(6), i 0,4273 II {) мм); снолука .Sc^NbSn належи», до структурною шпу MojI'tH; (пр. ip /Ч »ihm, íf-0,;092S(.»|, ( -0,33800(3) лм); снолука SiCiiSn начел ш. до с ipyKiypiUHO типу I iGaUc (пр. тр. /'6x»n\ w-H, 1.18V>(6), <0,68251(6) I'm). Методом молокристалу. встановлеио, wo снолука Sc,( '0(,Siim iiarit-жнн. до сфуктурното типу 'HisRl^Siln, (пр. гр. /• in'hn, и-1.33 I2|5>

5. Остановлено, то сполука ХсСЧц с дуже чутливою до мехашчннч навантажень. Методом швидкого очолоджения 1 розилаву одержано с гртки НсСч.ь методами вакуумного та магнегронного напнлення одержано тон к) тшшки 5сСи4. Маеивний зрачок та стрнжн, одержан! шляхом швидкого охолодження з розплану та тоны ллшки, одержан! шляхом вакуумного натшлеиня, мшогь металпшш тип пригодность Тоню плшкн, одержан! шляхом магнегронного штилепня, ыають иашвпрошдннкошш тип ПрОВ1ДИОСТ1. .

6. Дослвдкено магн!тш та едекгрнчщ влаетивоси сполук: йсСоьБпй, 8сСо2.х8п, 8еСоЯп, ЯсЬ^Зп, БсТ^гЧи, 8сдЫ|28п. Сполука 5>сСо2.х8п с ферохшнетиком, встановлено також область й юмо|енносп

((0 ^ х < 0,2). 5сСо,^п0, ЗеСоБп, БеКЧзКи та, БсЫтЗп е парамагнетиками Пауль

7. Проведено порцшяння систем 8с-Со(К1,Си)-8п 13 спорщцешшн системами К-Со(№,Си)-8п де 11 - РЗМ, ¡^.о едемент шдгруни ¡1. Встановлено, що дослда-е1и нами система 8с-Со(М1,Си)-8п за будовош фазотшх р1вноваг) кшьк'стю сполук та IX структурою с блнжчими да систем з р]дккиоземельниш1 елеменгами, порУвияно п системами елемеипк шдгрупн '¡'¡тану.

8. Проведено порйшяння спорвднених систем 8с-Со(Ы),Си)-Х (Х=С,8|,Се,$п). Найбшьш подтбними шж собою с систем« з та Ое. г1стемн з С як по талькосп сполук, так \ за '¿х складами та структурой ми тинами, в яких вони крис гтпукньси, ршо В1др1зняються шд систем з Б!, Ое та Бп. Системи п Бп за ктьк!етк> сполук набдижакш.ся до систем з Ое, проте, сподукн и них системах (за вннягком фаз ектнатомного складу) кристалл эую.ься в шшнх -труктурннх типах, шо рвко в1др1зняе системи з •8л В1Д систем з С.ЗгСте.

9. Розглянуто зв'язох структурних тишп тернарннх сташд!в ' Сканшю з )1шшми типами. Крнсталгшмнший аолп струм ур сполук

систем Sc-Co(Ni,Cu)-Si» показу с, mo найчасттш i\ молна ролчядат чк eipyKiypii включении атомт трсп.шо компоиету у iiinoMi чипн структур бшарннх сполук ¡<бо як ипдструюури до (мнарних шиш.

I'oiioiH, uiiyßjiiiioBaiii ко тем! лиеертацп:

I ICoiyp Б.Я.. Деркач D.O. Система скапдЖ-ин/п.-олово. // BicniiK Льшк ун-ту. Сер. Х1м. Инн. 3."?. 1494. С. 38-41.

2. Деркач U.A., Котур Б.Я. Кристаллическая структура соединения Sc.NbSi). // Неорган. Ma iep. 1994. Т. 30. № 7. С. 1001-1002.

3. Kolur U.Ya., Deibel) V.O., Dutsyak I.S., I'avlyshyn A.Z. atrueture ami electrical properties of ScCiu as bulk alloy and thin film. Hi. Alloys Comp. 1996. V. 238. P. 81-85.

1. Деркач D.O., Котур (¡.Я. Hoßnii прелстапник структурного типу YCoflGee в cncreMi Sc-Co-Sa. // BiciutK Jli.nin. ун-ту. Сер. xiM. Вил. 36. 1996. С. 44-47.

5. Деркач В.А., Котур Б.Я., Гореленко Ю.К., Сколоздра Р.В, Магнитные свойства сплавов разреза ScCo2Sn-ScCoSn. II Неорган, матер. 1997. Т. 33. №7. С. 814-816.

6. Котур Б., Деркач (3. Дослшження си геми Sc-Cu-Sn при 400'С. И Тезн допов!ден I снмтгиуму xiMi'inoV ко Midi НТШ "Теоретичш проблеми xiMii". нрисвяченого пам'яп академия Романа Кучера, 18-20 березня 1993 р. Льв1в. 1993. С. 36.

8. Derkach V.O., Kotur И. Ya. Тспшу systems Sc-Co(Ni)-Sn at 600"C. H Sixth hiteniational Conference on Crystal Chemistry of Intennetallic Compounds. September 26-29, 1995. L'viv, 1995. P.28.

8. Derkach V.O., Kotur D.Ya. Isotennal section of the Sc-Co-Sn phase diagram at 600°C and the crystal structure of new ternary stannides. II Fifth International School "Phase diagrams in materials science". September 2329, 1996. Katsyvely, Crimen, Ukraine, 1996. P. 36.

Аннотация

Деркач В.А. Тройные сисимы Se-Co(Ni,Cu)Su (фазовые равновесия, кристаллические структуры и физические свойства соединении) Диссертация иа соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02,00.01 - неорганическая химии, Львовский юсуиарственный университет им. И.Франко, Львов, 11>97.

Защищается 8 научных работ, которые содержат результаты исследования взаимодействия компонентов в тронных системах Sc-Co(Ni)-Sn при 870 К и Sc-Cu-Sn при 670 К в полном концентрационном интервале Найдено 19 тернарных соединений, 1! из них впервые. Для 10 установлено кристаллическую структуру. Эти соединения кристаллизуются в 7

I

структурных типах. Различными методами получены образцы SeCu4. Исследованы их транспортные ссойетва. Исследованы магнитны и зчектри-ческие свойства соединений: ScCObSn,,, ScCoj.xSn, ScCoSn, ScKi2Sii, ScNiSn, Sc2Ni2Sn.

Summary

Dcrkacli V.O. Ternary systems Sc-Co(Ni,Cu)-Sn (phase equilihiia, crystal structures and physical properties of compounds).

Thesis for candidate degn . on speciality 02.00.0! - inorganic chemistry, l.Franko Lviv State University, Lviv, 1997.

8 scientific works containing Jesuits of investigation of the Sc-Co(Ni)-Sn at 870 К and Sc-Cu-Sn at 670 К in whole concentration range нге defended. 19 teniaiy compounds, 11 of which - for the first time, have been found. Crystal structure has been determined for 10 compounds. They ciystailize in 7 structure types. Sample* of ScC«i4 have been obtained by different methods. Their transport properties have been studied. Magnetic and electiic ptopeiiies of the

Поделиться с друзьями: