Синтез і кристалічна структура шаруватих перовськітів SrLa1–xGdxScO4

Abstract

Визначені умови ізовалентного заміщення атомів лантану на атоми гадолінію в шаруватій перовськітоподібній структурі скандатів SrLa1–xGdxScO4 (0 ≤ x ≤ 0, 8). Методом Рітвельда визначена ромбічна (просторова група Abma) кристалічна структура фаз складу SrLa1–xGdxScO4 зі ступенями заміщення атомів лантану 0, 2, 0, 4, 0, 6 та 0, 8. Основними структурними одиницями SrLa1–xGdxScO4 є двовимірні перовськітоподібні блоки завтовшки в один шар сполучених вершинами деформованих октаедрів ScO6. Суміжні блоки розділені шаром поліедрів (Sr, La, Gd)О9. Безпосередні зв’язки Sc—O—Sc між октаедрами сусідніх блоків відсутні. Блоки зв’язані між собою за допомогою —O—(Sr, La, Gd)—O— зв’язків. Аналіз кристалохімічних параметрів синтезованих фаз показав, що внаслідок ізовалентного заміщення атомів лантану на менші атоми гадолінію в шаруватій структурі SrLa1–xGdxScO4 відбувається поступове зменшення довжини міжблокових зв’язків (Sr, La, Gd)—О2 (з 0, 2378(7) нм при х = 0 до 0, 230(1) нм при х = 0, 8). Зменшення відстані між перовськітоподібними блоками наближає будову двовимірної шаруватої перовськітоподібної структури SrLa1–xGdxScO4 до будови тривимір- ного перовськіту, що врешті призводить до її руйнування при х > 0, 8 і дає підстави для висновку, що саме цей фактор обумовлює обмеженість області твердих розчинів SrLa1–xGdxScO4 з шаруватою перовськітоподібною структурою (0 ≤ х ≤ 0, 8) та відсутність сполуки SrGdScO4. Проведено зіставлення особливостей будови ша- руватої структури ізовалентнозаміщених зразків систем SrLa1–xGdxScO4 та Sr1–xCaxLaScO4.