Введение к работе
Актуальность темы продиктована необходимостью получения информации о деталях атомного строения кристаллических веществ, в чем неоценима роль математических методов расчета кристаллических структур- Математические методы обработки экспериментальных данных дифракционных экспериментов, положенные в основу комплексов кристал-лоструктурных программ, позволяют с большой точностью рассчитать мельчайшие особенности атомного строения каждого конкретного соединения, что имеет принципиальное значение для понимания проблемы взаимосвязи структура - свойства кристаллического вещества.
Синтез редкоземельных соединений германия, обусловленный перспективностью их практического использования, важен в связи с фактическим отсутствием природных соединений редкоземельных германатов, единственным путем исследования таких соединений остается их искусственное получение и структурный анализ.
Монокристаллы флюоритоподобных фаз Sn-jLaxFz+x нестехиомет-рического состава проявляют интересные электрофизические свойства, важным становится выяснение атомных механизмов реализации этих свойств. На примере монокристаллов нестехиометрической флюоритоподобной фазы Sro.69Lao,3iF2,3i показаны особенности атомного строения подобного рода соединений.
Цель работы. Получение достоверных данных по атомному строению новых соединений редкоземельных элементов, включающее:
проведение расчетов атомного строения новых редкоземельных соединений, на основе комплексов кристаллоструктурных программ "Кристалл", "SHELX - 76", "ПРОМЕТЕИ", с использованием экспериментальных дифракционных данных;
постановка экспериментов по синтезу монокристаллов в.системах TR2O3 - Ge02- R - H2Q, (TR = Sm, Er, растворитель R = CsOH, RbOH), с целью получения новых объектов исследования;
-определения областей возможного получения новых соединений редкоземельных германатов в гидротермальных средах в присутствии в составе растворителей крупных щелочных катионов.
Научная новизна работы определяется следующими факторами:
рассчитано, на основе комплексов программ кристаллоструктурных расчетов "Кристалл", "SHELX - 76", "ПРОМЕТЕИ", атомное строение следующих новых редкоземельных соединений GcUGe3Oll(0H)2, Y7Ge20i2(F,OH)5, Eri3Ge603i(F,OH), Gd3GeOs(OH)3, Sm3GeO5(0H)3, Dy3Ge05(OH)3, GduGe^OsiF;
рассчитаны, на базе комплекса программ "ПРОМЕТЕЙ", детали атомного строения флюоритоподобной фазы , кубической фазы соединения УЬгСегО?;
- установлены диаграммы фазовых соотношений в гидротермаль
ных системах TR гОз - GeCh- R - Н2О, (TR = Sm, Ег, растворитель R =
RbOH, CsOH - растворы с крупными щелочными катионами - Rb, Cs);
получены новые серии редкоземельных германатов: TR4Gea01i(OH)2, TRvGe2Oi2(F,OH)5, TRuGe603i(OH), TR3Ge05(OH)3;
- обнаружены комбинации германий кислородных радикалов в ко
торых реализуются координационные числа Ge по кислороду четыре, пять,
шесть (традиционный тетраэдр, полуоктаэдр, октаэдр).
Практическая значимость работы состоит в том, что рассчитанные параметры атомного строения исследованных соединений являются базовыми справочными данными, представляющими широкие возможности для изучения их свойств. Полученные данные способствуют дальнейшей разработке кристаллохимии класса редкоземельных германатов сложного состава. Соединения редкоземельных элементов всегда представляли и представляют интерес с точки зрения их спектроскопических характеристик, поэтому полученные соединения могут найти применение в качестве люминофоров, матриц при создании лазеров, оптических преобразователей, сцинтиляторов и т.п.
Прецизионные нейтронографические исследования флюоритопо-добных фаз позволяют предложить механизмы ионного транспорта, в связи с тем что монокристаллы флюоритоподобных фаз Sri.xLaxF2+x несте-хиометрического состава проявляют интересные электрофизические свойства, выражающиеся в высокой ионной проводимости, нашедшие применение для создания новых типов источников тока, аккумуляторов с высокими удельными характеристиками, газоанализаторов и т.п.
Знание экспериментально установленных значений термодинамических и химических параметров кристаллизации новых соединений представляет возможности для их выращивания и практического применения.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на IX Европейской кристаллографической конференции (Турин, Италия, 1985 г.), на XIV Всесоюзном совещании по применению рентгеновских лучей к исследованию материалов (Кишинев, 1985г.), на конкурсе научных работ Института кристаллографии АН СССР (Москва, 1988г.), на XII Европейской кристаллографической конференции (Москва, 1989г.), на V Всесоюзном совещании по кристаллохимии неорганических и координационных соединений (Владивосток, 1989г.), на семинаре профессора Е. В. Воскресенского по прикладной математике (Саранск, 1997г.), на Международной научно-технической конференции "Проблемы и прикладные вопросы физики" (Саранск, 1997г.).
Основное содержание диссертации опубликовано в девяти статьях и шести тезисах представленных на пяти конференциях.
