Вплив часткового заміщення Sr(Ca) на Y, Pb або Bi на стійкість та кристалічну структуру сполуки (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁

Abstract

Сполуку (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁ синтезовано твердотільною реакцією при 920 °C впродовж 24 год в атмосфері повітря. Вона кристалізується з композитною неспіввимірною структурою (надгрупа P:F222:-1-11, a=11.3745(7), b=12.9798(9), c₁=2.7493(4), c₂=3.9132(3) Å, q=0.7026), яку можна для зручності описати співвимірною надструктурою (просторова група Сссm, a=11.377(1), b=12.983(1), c=27.395(2) Å ). Часткове заміщення (Sr, Ca) на Y, Pb або Bi (5 % мас.) по-різному модифікує зигзагоподібні (Cu₂O₃) та прямі (CuO₂) ланцюжки квадратів CuO₄. У випадку заміщення на Y період трансляції вздовж напряму укладки шарів (параметр b) зменшується. Синтез із невеликими кількостями PbO або Bi₂O₃ значно знижує температуру розкладу фази (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁.

Соединение (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁ синтезировано твердотельной реакцией при 920 °C на протяжении 24 ч в атмосфере воздуха. Оно кристаллизуется с композитной несоразмерной структурой (сверхгруппа P:F222:1-11, a=11.3745(7), b=12.9798(9), c₁=2.7493(4), c₂=3.9132(3) Å, q=0.7026), которую можно для удобства описать соразмерной сверхструктурой (пространственная группа Сссm, a=11.377(1), b=12.983(1), c=27.395(2) Å). Частичное замещение (Sr, Ca) на Y, Pb или Bi (5 % мас.) по-разному модифицирует зигзагообразные (Cu₂O₃) и прямые (CuO₂) цепочки квадратов CuO₄. В случае замещения на Y период трансляции вдоль направления укладки шаров (параметр b) уменьшается. Синтез с небольшими количествами PbO или Bi₂O₃ значительно понижает температуру разложения фазы (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁.

The compound (Sr₈Ca₆)Cu₂₄O₄₁ was synthesized by solid state reaction at 920 °C for 24 h in air. It crystallizes with a composite incommensurate structure, which can be conveniently described in a commensurate superstructure. Structure refinements were carried out in the space group Сссm (a=11.377(1), b=12.983(1), c=27.395(2) Å) and the supergroup P:F222:-1-11 (a=11.3745(7), b=12.9798(9), c₁=2.7493(4), c₂=3.9132(3) Å, q=0.7026). Partial substitution of (Sr, Ca) by Y, Pb or Bi modifies in a different way the Cu₂O₃ zigzag and CuO₂ straight chains of CuO₄ squares. In the case of substitution by Y, the translation period along the stacking direction of the layers (b-parameter) decreases. Syntheses with small amounts of PbO or Bi₂O₃ are further characterized by a lower decomposition temperature of the phase.