Термодинамические свойства титанатов иттрия, Y2Ti2O7, и европия, Eu2Ti2O7, в области температур 7–1800 К

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучена температурная зависимость теплоемкости Y2Ti2O7 и Eu2Ti2O7 со структурой пирохлора в интервале температур 7–1800 К. Подтверждено существование небольшой пологой аномалии теплоемкости у титаната европия в интервале 10–60 К. Рассчитаны термодинамические свойства (энтропия, изменение энтальпии и приведенной энергии Гиббса). На основании результатов расчета энергии Гиббса образования из оксидов обоих титанатов сделан вывод об их термодинамической стабильности в области высоких температур.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. Г. Гагарин

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

А. В. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

А. В. Хорошилов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

В. Н. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

О. Н. Кондратьева

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

М. А. Рюмин

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

Г. Е. Никифорова

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

К. С. Гавричев

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: gagarin@igic.ras.ru
Россия

Список литературы

  1. Kramer S.A., Tuller H.L. // Solid State Ionics. 1995. V.82. P. 15. https://doi.org/10.1016/0167-2738(95)00156-Z.
  2. Norby T. // J. Mater. Chem. 2001. V.11. P. 11. https://doi.org/10.1039/B003463K.
  3. Wang Z., Wang X., Zhou G., et al.// J. Europ. Ceram. Soc. 2019. V.39. P. 3229. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.04.018.
  4. Saif M., Shebl M., Mbarek A., et al. // J. Photochem. Photobiol., A: Chemistry. 2015. V.301. P. 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotochem.2014.12.014
  5. Shi F.W., Meng X.J., Wang G.S., et al. // Phys. B: Condens. Matter. 2005. V.370. P. 277. doi: 10.1016/j.physb.2005.09.023.
  6. Lumpkin G.R., Pruneda M., Rios S., et al. // J. Solid State Chem. 2007. V.180. P. 1512. doi: 10.1016/j.jssc.2007.01.028.
  7. Vassen R., Jarligo M.O., Steinke T., et al. // Surf. Coat. Technol. 20101. V.205. P. 938. doi: 10.1016/j.surfcoat.2010.08.151
  8. Ren W., Trolier-McKinstry S., Randall C.A., et al. // J. Appl. Phys. 2001. V.89. P. 767. https://doi.org/10.1063/1.1328408
  9. Wuensch B.J., Eberman K.W., Heremans C., et al. // Solid State Ionics. 2000. V.129. P. 111. https://doi.org/10.1016/S0167-2738(99)00320-3
  10. Ewing R.C., Weber W.J., Lian J.. // J. Appl. Phys. 2004. V.95. P. 5949. https://doi.org/10.1063/1.1707213.
  11. Matteucci F., Cruciani G., Dondi M., et al. // Acta Mater. 2007. V.55. P. 2229. doi: 10.1016/j.actamat.2006.11.008.
  12. Subramanian M.A., Aravamudan G., Subba Rao G.V. // Prog. Solid State Chem. 1983. V.15. P. 55. https://doi.org:10.1016/0079-6786(83)90001-8.
  13. Cioatera N., Voinea E.A., Panaintescu E., et al. // Ceram. Int. 2016. V.42. P. 1492. http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.09.095.
  14. Dasgupta P., Jana Y.M., Nag Chattopadhyay A., et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2007. V.68. P. 347. doi: 10.1016/j.jpcs.2006.11.022.
  15. Garbout A., Ben Taazayet-Belgacem I., Férid M. // J. Alloys and Compd. 2013. V.573. P. 43. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.03.279.
  16. Farmer J.M., Boatner L.A., Chakoumakos B.C., et al. // J. Alloys Compd. 2014. V.605. P. 63. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.153.
  17. Helean K.B., Ushakov S.V., Brown C.E., et al. // J. Solid State Chem. 2004. V.177. P. 1858. doi: 10.1016/j.jssc.2004.01.009
  18. Pruneda J.M., Artacho E. // Phys. Rev. B. 2005. V.72. P. 085107. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.085107
  19. Johnson M.B., James D.D., Bourque A., et al. // J. Solid State Chem. 2009. V.182. P. 725. doi: 10.1016/j.jssc.2008.12.027
  20. Pal A., Singh A., Ghosh A.K., et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2018. V.462. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.04.060
  21. Reznitskii L.A. // Inorganic Materials. 1993. V.29. P. [Резницкий Л.А. // Неорган. материалы. 1993. Т. 29. № 9. С. 1310.]
  22. Kowalski P.M. // Scripta mater. 2020. V.189. P. 7. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.07.048
  23. Rosen P.F., Woodfield B.F. // J. Chem. Thermodynamics. 2020. V.141. P. 105974. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.105974.
  24. Sabbah, R., Xu-wu, A., Chickos, et al. // Thermochim. Acta. 1999. V.331. P. 93–204. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(99)00009-X
  25. Ryumin M.A., Nikiforova G.E., Tyurin A.V., et al. // Inorg. Mater. 2020. V. 56. P. 97. https://doi.org/0.1134/S0020168520010148 [Рюмин М.А., Никифорова Г.Е., Тюрин А.В., и др. // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. С. 102]
  26. Prohaska T., Irrgeher J., Benefield J., et al. // Pure Appl. Chem. 2022. V.94. No.5. P. 573. https://doi.org/10.1515/pac-2019-0603.
  27. Maier C.G., Kelley K.K. // J. Am. Chem. Soc. 1932. V.54. P. 3243. doi: 10.1021/ja01347a029.
  28. Westrum E.F., Chirico R.D., Gruber J.B. // J. Chem. Thermodyn. 1980. V.12. P. 717. https://doi.org/10.1016/0021-9614(80)90169-X.
  29. Thiriet C., Konings R.J.M., Javorsky P., et al. // J. Chem. Thermodyn. 2005. V.37. P. 131. doi: 10.1016/j.jct.2004.07.031.
  30. Термические константы веществ. Справочник под ред. Глушко В.П. Москва 1965–1982. http: // www.chem.msu.ru.
  31. Könings R.J.M,. Beneš O., Kovács A., et al. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2014. V.43. P. 013101. doi: 10.1063/1.4825256
  32. Chase M.W., NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th ed. American Chemical Society. 1998.
  33. Gavrichev K.S., Gorbunov V.E., Golushina L.N., et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 1993. V. 67. P. 1554. [Гавричев К.С., Горбунов В.Е., Голушина Л.Н., и др. // Журн. физ. химии. 1993. Т. 67 № 8 С. 1731–1733.]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Приложение
Скачать (2MB)
Метаданные
3. Рис. 1. Зависимости Cp/T(T2) (а) и теплоемкости (б) образцов Y2Ti2O7: а – в области самых низких температур по данным и б – изученных методом релаксационной калориметрии; линией изображена сглаженная теплоемкость из данных для всех образцов. Масса образцов: 9.93 (1), 21.10 (2), 31.65 мг (3).

Скачать (49KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Рентгенограммы образцов Y2Ti2O7 (а) и Eu2Ti2O7 (б).

Скачать (49KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Сопоставление данных по теплоемкостиY2Ti2O7 (а) и Eu2Ti2O7 (б): адиабатическая (1) и релаксационная (2) калориметрия.

Скачать (46KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Теплоемкости Y2Ti2O7 в области низких температур (а) и в области 200–300 K (б); 1 – данные настоящей работы, 2 – данные работы [19].

Скачать (56KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Сравнение теплоемкости Eu2Ti2O7 по данным [14] (1) и настоящей работы (2).

Скачать (26KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Разность теплоемкости Eu2Ti2O7 и Y2Ti2O7 (1) и теплоемкость аномалии Шоттки для уровня 250 см–1 (2).

Скачать (25KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Теплоемкость титанатов европия (1) и иттрия (2): ○ – данные ДСК, ■ – адиабатическая калориметрия.

Скачать (32KB)
Метаданные
10. Рис. 8. Энергия Гиббса образования Y2Ti2O7 (1) и Eu2Ti2O7 (2) из оксидов в интервале 298–1800 K.

Скачать (33KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».