1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика и химия стекла
  4. T. 49, № 4, 2023

Физика и химия стекла, 2023, T. 49, № 4, стр. 432-438

Термическое расширение бората Ba3Lu(BO3)3

Я. П. Бирюков 1, Р. С. Бубнова 1, *

1 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: rimma_bubnova@mail.ru

Поступила в редакцию 02.02.2023
После доработки 04.04.2023
Принята к публикации 06.04.2023

Аннотация

В настоящей работе борат Ba3Lu(BO3)3, полученный твердофазным синтезом, впервые исследован методом порошковой терморентгенографии в интервале температур от 25 до 900°C. При комнатной температуре соединение расширяется слабо анизотропно (αmax/αmin = 1.2), при повышении температуры – степень анизотропии значительно возрастает (αmax/αmin = 6.9 при 900°C). Максимальное расширение наблюдается вдоль кристаллографической оси c (αc = 10.45 × 10–6°C–1 при 25°C, 36.34 × 10–6°C–1 при 900°C), перпендикулярно которой располагаются борокислородные треугольники [BO3], минимальное – в плоскости нахождения треугольников.

Ключевые слова: борат, редкоземельные элементы, термическое расширение, терморентгенография, кристаллическая структура

Список литературы

  1. Илюхин А.Б., Джуринский Б.Ф. Кристаллические структуры двойных оксоборатов Ln Ca4O(BO3)3 (Ln = Gd, Tb, Lu) и Eu2CaO(BO3)2 // Журн. неорганической химии. 1993. Т. 38. № 6. С. 917–921.

  2. Duan C., Li W., Yuan J., Zhao J. Synthesis, crystal structure and X-ray excited luminescent properties of LuBa3B9O18 // J. Alloys and Compounds. 2008. V. 458. P. 536–541.

  3. Hermus M., Phan P.C., Duke A.C., Brgoch J. Tunable optical properties and increased thermal quenching in the blue-emitting phosphor series: Ba2(Y1 –xLux)5B5O17:Ce3+ (x = 0–1) // Chemistry of Materials. 2017. V. 29. P. 5267–5275.

  4. Biryukov Y.P., Bubnova R.S., Krzhizhanovskaya M.G., Filatov S.K. Structure refinement and thermal properties of novel cubic borate Lu2Ba3B6O15 // Materials Chemistry and Physics. 2019. V. 229. P. 355–361.

  5. Filatov S.K., Biryukov Y.P., Bubnova R.S., Shablinskii A.P. The novel borate Lu5Ba6B9O27 with a new structure type: synthesis, disordered crystal structure and negative linear thermal expansion // Acta Crystallographica. 2019. B75. P. 697–703.

  6. Höppe H.A. Recent developments in the field of inorganic phosphors // Angewandte Chemie. Int. Ed. 2009. V. 48. P. 3572–3582.

  7. Pimputkar S., Speck J.S., DenBaars S.P., Nakamura S. Prospects for LED lighting // Nature Photonics. 2009. V. 3. P. 180–182.

  8. Mikami M., Kijima N., Bertrand B., Stankovski M., Gonze X. Theoretical Approach for White-LED Phosphors: from Crystal Structures to Optical Properties // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2011. V. 18. P. 102001.

  9. Duke A.C., Hariyani S., Brgoch J. Ba3Y2B6O15:Ce3+ – a high symmetry, narrowemitting blue phosphor for wide-gamut white lighting // Chemistry of Materials. 2018. V. 30. № 8. P. 2668–2675.

  10. Kolesnikov I.E., Bubnova R.S., Povolotskiy A.V., Biryukov Y.P., Povolotckaia A.V., Shorets O.Yu., Filatov S.K. Europium-activated phosphor Ba3Lu2B6O15: influence of isomorphic substitution on photoluminescence properties // Ceramics International. 2021. V. 47. № 6. P. 8030–8034.

  11. Bubnova R.S., Povolotskiy A.V., Biryukov Y.P., Kolesnikov I.E., Volkov S.N., Filatov S.K. Cation sites occupation and luminescence of novel red-emitting phosphors Ba6(Lu1 –xEux)5B9O27 (x = 0.02–0.2) // Ceramics International. 2022. V. 48. № 11. P. 15 966–15 974.

  12. Biryukov Y.P., Bubnova R.S., Filatov S.K., Ugolkov V.L. Thermal expansion anisotropy of LuBa3B9O18 borate composed of isolated rigid B3O6 groups // Materials Chemistry and Physics. 2018. V. 219. P. 233–241.

  13. Biryukov Y.P., Bubnova R.S., Filatov S.K. Synthesis, crystal structures and thermal expansion of novel lutetium-barium borates // Acta Crystallographica. 2019. A75. e267.

  14. Cox James R., Keszler Douglas A., Huang J. The Layered Borates Ba3M(BO3)3 (M = Dy, Ho, Y, Er, Tm, Yb, Lu, and Sc) // Chemistry of Materials. 1994. V. 6. № 11. P. 2008–2013.

  15. Sasaki A., Himeda A., Konaka H., Muroyama N. Ab initio crystal structure analysis based on powder diffraction data used PDXL // Rigaku J. 2010. V. 26. P. 10–14.

  16. Bubnova R.S., Firsova V.A., Volkov S.N., Filatov S.K. RietveldToTensor: Program for Processing Powder X-Ray Diffraction Data under Variable Conditions // Glass Physics and Chemistry. 2018. V. 44. P. 33–40.

  17. Momma K., Izumi F. VESTA 3 for three-dimensional visualization of crystal, volumetric and morphology data // J. Applied Crystallography. 2011. V. 44. P. 1272–1276.

  18. Bubnova R.S., Filatov S.K. High-Temperature borate crystal chemistry // Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials. 2013. V. 228. P. 395–428.

  19. Smirnova E.S., Alekseeva O.A., Dudka A.P., Khmelenin D.N., Frolov K.V., Lyubutina M.V., Gudim I.A., Lyubutin I.S. Crystal structure and structural phase transition in (Ho0.96Bi0.04)Fe3(BO3)4 in the temperature range 11–500 K // Acta Crystallographica. 2019. V. B75. P. 954–968.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика и химия стекла

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал