Перевод названия: STUDIES OF SOLID SOLUTIONS OF THE COMPOSITION Pb<sub>1-x</sub>Ba<sub>x</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2018
Идентификатор DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2018.03.008
Ключевые слова: рост из водных растворов, твердый раствор состава Pb<sub>1-x</sub>Ba<sub>x</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>, рентгенофазовый анализ, метод Ритвельда, Crystal growth from aqueous solution, solid solution of Pb<sub>1-x</sub>Ba<sub>x</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>, powder X-ray diffraction analysis, rietveld method
Аннотация: При исследовании системы Pb(NO3)2-Ba(NO3)2-H2O впервые были получены соединения состава Pb0,75Ba0,25(NO3)2, Pb0,68Ba0,32(NO3)2, Ba0,58Pb0,42(NO3)2, Ba0,73Pb0,27(NO3)2. Кристаллы выращивались из водных растворов с разным соотношением Pb(NO3)2 к Ba(NO3)2. Во всех поставленных экспериментах рост осуществлялся путем медленного охлаждения со скоростью 1oС/сутки в диапазоне температур 75 - 45оС. С помощью рентгенофазового анализа на базе экспериментальных данных была построена часть фазовой диаграммы системы Pb(NO3)2-Ba(NO3)2-H2O и выделены поля кристаллизации Ba(NO3)2 и непрерывного ряда твердых растворов состава Pb1-xBax(NO3)2. Выращенные кристаллы исследовали с помощью рентгенофазового анализа, и для полученных рентгенограмм делали уточнение методом Ритвельда. Все пики на рентгенограммах были проиндексированы кубической центросимметричной структурой (Pa-3) с параметрами, близкими к Ba(NO3)2. При взаимодействии простых соединений нитрата свинца и бария образуется ряд твердых растворов с постепенным увеличением объема и параметров ячейки от чистого нитрата свинца к чистому нитрату бария. Данная структура также характеризуется одинаковым координационным числом катионов 12, разными ионными радиусами Pb 1.49, Ba 1.61, а также одним видом равностороннего NO3 треугольника с углами 60о и длинами связей от 2,1078 до 2,1597. Кристалл Pb0,68Ba0,32(NO3)2 прозрачен в диапазоне 0,304-3,5 микрон. Была проведена оценка ширины запрещенной зоны, которая составила 3,81 и 3,88 эВ при 300 и 80 К, соответственно. During the present study of Pb(NO3)2-Ba(NO3)2-H2O system Pb0,75Ba0,25(NO3)2, Pb0,68Ba0,32(NO3)2, Ba0,58Pb0,42(NO3)2, Ba0,73Pb0,27(NO3)2 compounds were obtained for the first time. The crystals were grown from aqueous solutions with different ratios of Pb(NO3)2 to Ba(NO3)2. The growth was carried out by slow cooling at a rate of 1°/day in the temperature range of 75-45°C in all experiments. Using x-ray diffraction phase analysis part of Pb(NO3)2-Ba(NO3)2-H2O phase diagram was built and the crystallization fields of Ba(NO3)2 and a continuous series of Pb1-xBax(NO3)2 solid solutions were selected on the basis of the experimental data. The grown crystals were investigated by x-ray phase analysis and the obtained x-ray diffraction patterns were refined by the Rietveld method. All peaks in patterns were indexed by a cubic centrosymmetric structure (Pa-3) with parameters close to Ba(NO3)2. The interaction of simple compounds of lead and barium nitrates produces a number of solid solutions with a gradual increase in the volume and parameters of the unit cell from pure lead nitrate to pure barium nitrate. Their structure is characterized by the same coordination number (12) for cations with different radii: Pb2+ (1.49), Ba2+ (1.61), as well as one kind of equilateral NO3 triangle with angles of 60° and bond lengths from 2.1078 to 2.197 Å. Pb0,68Ba0,32(NO3)2 crystal is transparent in the range of 0,304-3,5 microns. The band gap was estimated as 3.81 and 3.88 eV at 300 and 80 K, respectively.
Журнал: Фундаментальные проблемы современного материаловедения
Выпуск журнала: Т. 15, № 3
Номера страниц: 360-365
ISSN журнала: 18111416
Место издания: Барнаул
Издатель: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Сибирский государственный индустриальный университет, Томский государственный архитектурно-строительный университет, Алтайский государственный педагогический университет