Взаємодія компонентів в потрійних системах хімічних елементів шляхом побудови ізотермічних перерізів їх діаграм. Визначення кристалічної структури тернарних сполук. Фізичні властивості інтерметалічних сполук. Магнітні і електричні фізичні властивості.
Аннотация к работе
Велику увагу дослідників привертають тернарні сполуки рідкісноземельних металів з d-металами та р-елементами, в тому числі з індієм, завдяки цікавим фізичним властивостям, насамперед магнітним і електричним, стійкістю до високих і низьких температур, високого тиску і вакууму, великих навантажень і агресивних середовищ. Сполуки на основі Індію використовують для виготовлення антикорозійного покриття, напівпровідникових матеріалів, легкоплавких сплавів, змазок, відбиваючих плівок для дзеркал високої роздільної здатності, як домішки до деяких люмінесцентних сумішей. З іншого боку, дослідження взаємодії компонентів у системах Er-{Mn, Fe, Co, Ni}-In розширить теоретичні відомості про тернарні індиди, що, разом з вивченням їх властивостей, поповнить базу даних нових матеріалів. Метою даної роботи є дослідження взаємодії компонентів в потрійних системах Er-{Mn, Fe, Co, Ni}-In шляхом побудови ізотермічних перерізів їх діаграм стану при 870 K; визначення кристалічної структури тернарних сполук, які в них утворюються; вивчення деяких фізичних властивостей нових інтерметалічних сполук. Експериментальні дані про характер взаємодії компонентів у досліджених системах, структури та властивостей сполук, що утворюються в цих системах, дозволяють розширити знання про взаємодію елементів у багатокомпонентних системах та становлять основу для пошуку нових перспективних матеріалів.У системі Er-Mn-In підтверджено існування сполуки ERMNIN та виявлено чотири нові сполуки, дві з яких мають область гомогенності вздовж ізоконцентрати Er 0,333 ат. частки. У системі Er-Fe-In встановлено існування двох нових сполук постійного складу. У системі Er-COIN підтверджено існування 6 сполук, виявлено 6 нових сполук та твердий розчин заміщення Ербію на Індій на основі сполуки ERCO3. У системі Er-Ni-In підтверджено існування 7 сполук, області гомогенності сполуки із структурою типу ZRNIAL, виявлено 2 нові сполуки та тверді розчини заміщення Er на In на основі сполук ERNI2 і ERNI4In та включення Ербію на основі бінарної сполуки NIIN. У споріднених системах виявлено 14 сполук складу R(Mn,In)2 (R = Y, La-Tm, Lu) із структурою типу ALB2, та 3 сполуки R12Fe2In3 (R = Ho, Tm, Lu) із структурою типу Er12Fe2In3.
Вывод
1. Методами рентгенофазового і, частково, мікроструктурного та EDX аналізів вперше досліджено взаємодію компонентів в системах Er-{Mn, Fe, Co, Ni}-In та побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану при 870 K у повному концентраційному інтервалі.
2. У системі Er-Mn-In підтверджено існування сполуки ERMNIN та виявлено чотири нові сполуки, дві з яких мають область гомогенності вздовж ізоконцентрати Er 0,333 ат. частки. У системі Er-Fe-In встановлено існування двох нових сполук постійного складу. У системі Er-COIN підтверджено існування 6 сполук, виявлено 6 нових сполук та твердий розчин заміщення Ербію на Індій на основі сполуки ERCO3. У системі Er-Ni-In підтверджено існування 7 сполук, області гомогенності сполуки із структурою типу ZRNIAL, виявлено 2 нові сполуки та тверді розчини заміщення Er на In на основі сполук ERNI2 і ERNI4In та включення Ербію на основі бінарної сполуки NIIN.
4. У споріднених системах виявлено 14 сполук складу R(Mn,In)2 (R = Y, La-Tm, Lu) із структурою типу ALB2, та 3 сполуки R12Fe2In3 (R = Ho, Tm, Lu) із структурою типу Er12Fe2In3.
5. Встановлено звязок між структурними типами Sm12Ni6In, Ho6Co2Ga та Er12Fe2In3, які утворюють гомологічну серію з загальною формулою R3(x y)M2XXY (де R - РЗМ, M - перехідний метал, X - р-елемент; x - кількість фрагментів R3M2, y - кількість фрагментів R3X).
6. Проведено гідрування тернарних сполук LAMN0,49In1,51, CEMN0,65In1,35, YMN0,92In1,08 та ERMN0,56In1,44. Отримано гідриди LAMN0,49In1,51H0,75 та CEMN0,65In1,35H~1,0. Одержанні гідриди є досить нестійкими. Гідрид LAMN0,49In1,51H0,75 є парамагнетиком Кюрі-Вейсівського типу.
7. За результатами помірів залежності магнітної сприйнятливості від температури встановлено, що фази ERNI2, Er0,9Ni2In0,1 (СТ MGCU2), ERNI4In (СТ MGCU4Sn), Er0,04NIIN (твердий розчин на основі бінарної сполуки NIIN, СТ COSN) та ERMN1,84In0,16 (СТ MGCU2) є парамагнетиками Кюрі-Вейсівського типу в температурному інтервалі 2 - 300 K.
8. Проведено вивчення магнітних та транспортних властивостей сполук R(Mn,In)2 (R = Y, La, Ce, Tb - Tm, Lu; СТ ALB2). Встановлено, що сполука Ітрію характеризується антиферомагнітним впорядкуванням, сполуки Церію, Лантану та Тербію - феромагнітним впорядкуванням та поведінкою спінового скла. Сполуки DYMN0,62In1,38, HOMN0,40In1,60, ERMN0,56In1,44, та TMMN0,60In1,40, та LUMN0,38In1,62 є парамагнетиками Кюрі-Вейса.
Роботи опубліковані по темі дисертації
1. Дзевенко М., Галаджун Я., Давидов В., Каличак Я. Інтерметалічні фази на розрізі 0,333 атомні частки Ербію в системі Er-Mn-In // Вісн. Львів. ун-ту., сер. хім. -2004. - Вип.44. -С. 14-17.
Здобувач проводила синтез зразків, одержання дебаєграм та дифрактограм, рентгенофазовий та рентгеноструктурний аналізи.
2. Дзевенко М.В., Давидов В.М., Каличак Я.М. Кристалічна структура фаз Er1-XCO3Inx (x=0,07; 0,28) // Вісн. Одес. ун-ту. ім. І.І. Мечникова, сер. хім. -2005. - Вип.9. -С.81-87.
Здобувач проводила синтез зразків, рентгенофазовий аналіз та дослідження монокристалів методами Лауе та обертання.
3. Dzevenko M.V., Galadzhun Y.V., Zaremba V.I., Kalychak Y.M. New ternary indides of rare-earth metals and manganese with ALB2-type structure // J. Alloys Compd. -2005. -V. 397. -P. 161-164.
Здобувач проводила синтез зразків, одержання дифрактограм та обрахунок параметрів комірок ізоструктурних сполук, рентгенофазовий та рентгеноструктурний аналізи.
4. Lukachuk M., Kalychak Y.M., Dzevenko M., Pцttgen R. On the crystal chemistry of Tm2Ni1,896(4)In, Tm2.22(2)Ni1.81(1)In0.78(2), Tm4.83(3)Ni2In1.17(3), and Er5Ni2In // J. Solid State Chem. -2005. -V. 178 - P. 1247-1253.
Здобувач проводила синтез зразка Er5Ni2In та дослідження його структури.
5. Lukachuk M., Galadzhun Y.V., Zaremba R.I., Dzevenko M.V., Kalychak Y.M., Zaremba V.I., Rodewald U.C., Pцttgen R. New rare earth metal-rich indides RE14Ni3In3 (RE = Sc, Y, Gd-Tm, Lu) -synthesis and crystal chemistry // J. Solid State Chem. -2005. -V. 178 -P. 2724-2733.
Здобувач проводила синтез зразка Er14Ni3In3 та дослідження його структури.
6. Дзевенко М., Тиванчук Ю., Каличак Я. Дослідження потрійної системи Er-COIN // Зб. наук. праць IX Наук. конф. “Львів. хім. читання” 21-23 травня, Львів. -2003. -С. Н 43.
7. Дзевенко М., Галаджун Я., Каличак Я., Давидов В. Нові індиди РЗМ з гексагональною структурою типу ALB2 // Тези доп. Міжнар. конф. студентів та аспірантів “Сучасні напрямки розвитку хімії” 19-23 квітня, Одеса. -2004. -С. 24.
8. Дзевенко М., Мор Д., Гореленко Ю., Каличак Я. Структура та магнітні властивості фаз
Er1-XNI2Inx (x = 0, 0,1) та ERNI4In // Зб. наук. праць X Наук. конф. “Львів. хім. читання” 21-23 травня, Львів. -2005. -С. П3.
9. Dzevenko M., Pцttgen R., Rodewald U. Ch., Zaremba R., Kalychak Ya.М. Er12Fe2In3 - a new ternary indide of the homological series R3(x y)M2XXY // Coll. Abstr. of IX international conference on crystal chemistry of intermetallic compounds, 20-24 September, Lviv (Ukraine). -2005. -P.146.
10. Dzevenko M., Tyvanchuk Yu., Bratash L., Zaremba R., Galadzhun Ya., Zaremba V., Havela V., Kalychak Ya. Phase equilibria in the Er-Ni-In system at 870 K // Coll. Abstr. of XIITH International seminar on physics and chemistry of solids, 28-31 May, Lviv (Ukraine). -2006. -P.127.
11. Dzevenko M., Prokleљka J., Svoboda P., Poltierovб-Vejpravovб J., Kalychak Y.M., Havela V. Magnetic and electronic transport properties of R(Mn, In)2 (R - rare earth metals) with ALB2-type structure // Coll. Abstr. of 15th International Conference In Solid Compounds of Transition Elements, 15-20 July, Cracow (Poland). -2006. -P.89.
12. Dzevenko M., Havela L., Prokleљka J., Svoboda P., Kalychak Y., Miliyanchuk K. Magnetic and transport properties of R(Mn,In)2 (R - Y, La, Ce, Tb-Tm, Lu) with ALB2-structure type // Coll. Abstr. of 8th Prague Colloquium on f-Electron Systems, 8-11 September, Prague (Czech Republic). -2006. -Po6.