Вплив ізовалентного заміщення атомів лантану в BaLa₄Ti₄O₁₅ на будову його шаруватої перовськітоподібної структури

Abstract

Встановлено умови заміщення атомів La на атоми Nd у шаруватій перовськітоподібній структурі (ШПС) титанату BaLa₄Ti₄O₁₅. Методом рентгенівської дифракції порошку визначено ШПС фази BaLa₂,₅Nd₁,₅Ti₄O₁₅ зі ступенем заміщення, близьким до максимального. Аналіз будови ШПС BaLa₂,₅Nd₁,₅Ti₄O₁₅ показав, що входження атомів Nd в ШПС BaLa₄Ti₄O₁₅ призводить до збільшення ступеня деформації міжблочних поліедрів (Ва,Ln)1O₁₂ та зменшення довжини міжблочних відстаней (Ва,Ln)1 — 3O1. Обидва фактори дестабілізують ШПС і обмежують область існування твердих розчинів BaLa₄–xNdx Ti₄O₁₅ значенням х≤1,55.

Определены условия замещения атомов La на атомы Nd в слоистой перовскитоподобной структуре (СПС) титаната BaLa₄Ti₄O₁₅. Методом рентгеновской дифракции порошка определена СПС фазы BaLa₂,₅Nd₁,₅Ti₄O₁₅ со степенью замещения, близкой к максимальной. Анализ строения СПС BaLa₂,₅Nd₁,₅Ti₄O₁₅ показал, что вхождение атомов Nd в СПС BaLa₄Ti₄O₁₅ приводит к увеличению степени деформации межблочных полиэдров (Ва,Ln)1O₁₂ и уменьшению длины межблочных расстояний (Ва,Ln)1 — 3O1. Оба фактора дестабилизируют СПС и ограничивают область существования твердых растворов BaLa4–xNdxTi4O15 значением х≤1,55.

Conditions of the substitution of La for Nd atoms in slab perovskite-like structure (SPS) of the titanate BaLa₄Ti₄O₁₅ are determined. SPS of phase BaLa₂,₅Nd₁,₅Ti₄O₁₅ with a degree of replacement close to maximal has been determined by X-ray powder diffraction. The analysis of the constitution of SPS BaLa2.5Nd1.5Ti4O15 has shown that the insertion of Nd atoms in SPS BaLa4Ti4O15 results in an increase of the degree of deformation of interblock polyhedra (Ва,Ln)1O₁₂ and in a decrease of the length of interblock distances (Ва,Ln)1 — 3O1. Both factors destabilize SPS and limit the existence domain of solid solutions of BaLa4–xNdxTi4O15 by the value х≤1,55.