Heat capacity of magnesium-neodymium hexaaluminate NdMgAl₁₁O₁₉

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Heat capacity of magnesium-neodymium hexaaluminate NdMgAl11O19 with the magnetoplumbite structure is measured by relaxation, adiabatic, and differential scanning calorimetry in the temperature range 2-1850 K. Smoothing of the data is carried out after matching the temperature dependences of the heat capacity obtained by different methods. Thermodynamic functions (entropy and enthalpy change) are calculated, and the anomalous Schottky heat capacity in the low temperature region is estimated.

Full Text

Restricted Access

About the authors

P. G. Gagarin

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

A. V. Guskov

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

V. N. Guskov

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

M. A. Ryumin

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

G. E. Nikiforova

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

K. S. Gavrichev

N. S. Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: gagarin@igic.ras.ru
Russian Federation, Moscow, 119991

References

  1. Lu H., Wang C.-A., Zhang C. // Ceram. Int. 2014. V. 40. P. 16273. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.07.064
  2. Chen X., Sun Y., Hu J., et al. // J. Europ. Ceram. Soc. 2020. V. 40. P. 1424. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2019.12.039
  3. Gadow R., Lischka M. // Surf. Coat. Tech. 2002. V. 151–152. P. 392. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(01)01642-5
  4. Chen X., Gu L., Zou B., et al. // Surf. Coat. Tech. 2012. V. 206. P. 2265. doi: 10.1016/j.surfcoat.2011.09.076
  5. Gagarin P.G., Guskov A.V., Guskov V.N. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. P. 1460. https://doi.org/10.1134/S0036023623601861 [Гагарин П.Г., Гуськов А.В., Гуськов В.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 10. С. 1462.]
  6. Min X., Fang M., Huang Z. et al. // Opt. Mat. 2014. V. 37. P. 110. http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2014.05.008
  7. Wang Y.-H., Ouyang J.-H., Liu Z.-G. // J. Alloys Comp. 2009. V. 485. P. 734. doi: 10.1016/j.jallcom.2009.06.068
  8. Lu H., Wang C.-A., Zhang C., et al. // J. Europ. Ceram. Soc. 2015. V. 35. P. 1297. http://dx.doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.10.030
  9. Westrum E.F., Burriel R., Jr., Gruber J.B., et al. // J. Chem. Phys. 1989. V. 91. P. 4838. https://doi.org/10.1063/1.456722
  10. Tari A. The Specific Heat of Matter at Low Temperatures, Imperial College Press, 2003. 250 p.
  11. Gruber J.B., Justice B.H., Westrum E.F., Zandi B., Jr. // J. Chem. Thermodyn. 2002. V. 34. P. 457. doi: 10.1006/jcht.2001.0860
  12. Gruber J.B., Zandi B., Justice B.H., Westrum E.F., Jr. // J. Phys. and Chem. 2000. V. 61. P. 1189. https://doi.org/10.1021/j100726a052
  13. Bansal N.P., Zhu D. // Surf. Coat. Tech. 2008. V. 202. № 12. P. 2698. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.09.048
  14. Shi Q., Snow C.L., Boerio-Goates J., Woodfield B.F. // J. Chem. Thermodyn. 2010. V. 42. P. 1107. doi: 10.1016/j.jct.2010.04.008
  15. Shi Q., Boerio-Goates J., Woodfield B.F. // J. Chem. Thermodyn. 2011. V. 43. P. 1263. doi: 10.1016/j.jct.2011.03.018
  16. Ryumin M.A., Nikiforova G.E., Tyurin A.V., et al. // Inorgan. Mater. 2020. V. 56. № 1. P. 97. doi: 10.1134/S0020168520010148 [Рюмин М.А., Никифорова Г.Е., Тюринидр А.В. // Неорган. материалы. 2020. Т. 56. № 1. С. 102. doi: 10.31857/S0002337X20010145]
  17. Малышев В.В., Мильнер Г.А., Соркин Е.Л., Шибакин В.Ф. // Приб. техн. эксп. 1985. Т. 6. С. 195.
  18. Furukawa G.T., McCoskey R.E., King G.J. // J. Res. Natl. Bur. Stand. 1951. V. 18. № 4. P. 256.
  19. Ditmars D.A., Ishihara S., Chang S.S., et al. // J. Res. Natl. Bur. Stand. 1982. V.87. № 2. P. 159. doi: 10.6028/jres.087.012
  20. Gagarin P.G., Guskov A.V., Guskov V.N. et al. // Rus. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 11. P. 1599. doi: 10.1134/S0036023623602064 [Гагарин П.Г., Гуськов А.В., Гуськов В.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 11. С. 1607. doi: 10.31857/S0044457X23601062]
  21. Prohaska T., Irrgeher J., Benefield J., et al. // Pure Appl. Chem. 2022. V. 94 (5). P. 573. https://doi.org/10.1515/pac-2019-0603
  22. Voskov A.L., Kutsenok I.B., Voronin G.F. // Calphad. 2018. V. 16. P. 50. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2018.02.001
  23. Voronin G.F., Kutsenok I.B. // J. Chem. Eng. Data. 2013. V. 58. P. 2083. https://doi.org/10.1021/je400316m
  24. Восков А.Л. // Журн. физ. химии. 2022. Т. 96. № 9. С. 1296. doi: 10.31857/S0044453722090308 [Voskov A.L. // Russ. J. Phys. Chem. 2022. V. 96. P. 1895. https://doi.org/10.1134/S0036024422090291]
  25. Popa K., Jutier F., Wastin F., Konings R.J.M. // J. Chem. Thermodyn. 2006. V. 38. P. 1306–1311. doi: 10.1016/j.jct.2006.02.006
  26. Maier C.G., Kelley K.K.// J. Am. Chem. Soc. 1932. V 54. P. 3243–3246. doi: 10.1021/ja01347a029
  27. Kowalski P.M., Beridze G., Vinograd V.L., Bosbach D. // J. Nucl. Mater. 2015. V. 464. P. 147. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2015.04.032
  28. 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

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction pattern of neodymium magnesium hexaaluminate powder after annealing at 1700°C.

Download (100KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Type of temperature dependence of the heat capacity of NdMgAl₁₁O₁₉: ■ – relaxation calorimetry, ○ – adiabatic calorimetry, ▲ – differential scanning calorimetry.

Download (113KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Relative deviations of experimental values ​​of heat capacity of NdMgAl₁₁O₁₉ from smoothed values: ■ – relaxation calorimetry, ○ – adiabatic calorimetry, ▲ – differential scanning calorimetry.

Download (60KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Anomalous heat capacity of NdMgAl₁₁O₁₉: 1 – difference between the heat capacities of NdMgAl₁₁O₁₉ and LaMgAl11O19, 2 – excess heat capacity calculated for the energy levels of 71 cm⁻¹ and 250 cm⁻¹; vertical dashes show the 1% error corridor (a) and the anomalous heat capacity of NdMgAl₁₁O₁₉ in the temperature range of 2–20 K, calculated using equation (5) (b).

Download (142KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».