Оптические cвойства стронций-замещенных ванадатов и фосфатов витлокитного типа.

1. Введение 3
2. Литературный обзор 5
3. Экспериментальная часть. 25
4. Обсуждение результатов 31
5. Выводы 49
Литература 50

Весь текст будет доступен после покупки

Витлокитоподобные соединения, имеющие структуру типа ?-Ca3(PO4)2, обладают разнообразными свойствами, включая люминесцентные [1-2], биорегенеративные [3], сегнетоэлектрические и нелинейно-оптические [4-6]. Это делает их перспективными для создания многофункциональных материалов, применяемых в различных областях. Следует отметить, что добавление редкоземельных металлов в структуру витлокита вызывает люминесценцию в области соответствующей самому металлу [7-8].
Витлокитоподобные соединения обладают высокой устойчивостью к замещениям, что позволяет сохранять структуру витлокита при внедрении катионов или анионов. Это означает, что существует большое количество соединений структурного типа ?-Ca3(PO4)2, чьи физические свойства могут изменяться в зависимости от заместителей в их структуре. В литературе имеется множество данных о структуре и свойствах соединений на основе фосфата кальция и ванадата кальция, но свойства стронций-замещенных соединений остаются менее изученными [9-13]. Таким образом, изучение свойств стронций-замещенных витлокитов, особенно в сочетании с другими катионными и анионными заместителями, представляет значительный научный интерес.

Весь текст будет доступен после покупки

2. Литературный обзор
2.1 Кристаллическая структура типа ?-Ca3(PO4)2
Витлокит - природный материал с химической формулой Ca9Mg(HPO4)(PO4)6, названный в честь своего открывателя, американского минералога Герберта Перси Витлока. Этот минерал является родоначальником целого ряда химических соединений со структурой ?-Ca3(PO4)2 на основе фосфатов и ванадатов кальция. К структурному типу витлокита также принадлежат соединения с катионным и аннионым замещением в кристаллической решетке, а также твердые растворы некоторых соединений. ?-Ca3(PO4)2 кристаллизуется в полярной тригональной пространственной группе R3c , а для соединений с этим структурным типом используются разные формы записи, например : ? - Ca3(PO4)2 (Z = 21), ? - Ca10.5(PO4)7 (Z = 6), ? - Ca21(PO4)14 (Z = 3),
? - Ca63(PO4)42 (Z = 1).
В элементарной ячейке ?-Ca3(PO4)2 существует 66 позиций, которые могут быть заселены катионами. На самом деле катионами Ca2+ заселены лишь 63 позиции, а 3 остаются вакантными [9]. Катионы кальция расположены между тремя фосфорными тэтраэдрическими позициями, которые имеют различную ориентацию и связаны с кальцием через кислородные вершины. 66 катионные позиции можно сгруппировать в 6 неэквивалентные позиции М, таким образом существует 6 позиций М1-М6, где позиции М1-М3 и М5 полностью заселены, позиция М6 всегда вакантна, а позиция М4 заселена на половину [10]. Стоит отметить, что позиции М1-М3 являются восемнадцатикратными, а позиции М4-М6 являются шестикратными. Тогда кристаллохимическую формулу можно записать в таком виде:

Весь текст будет доступен после покупки

1. Jiang L., Ran Pang, Da Li, Wenzhi Sun, Yonglei Jia, Haifeng Li, Jipeng Fu, Chengyu Li and Su Zhang. Tri-chromatic white-light emission from a single-phase Ca9Sc(PO4)7 :Eu 2+ ,Tb 3+ ,Mn 2+ phosphor for LED applications // Dalt. Trans. 2015. Vol. 44, № 39. P. 17241–17250.
2. Nakajima T., Tsuchiya T. Plant Habitat-Conscious White Light Emission of Dy 3+ in Whitlockite-like Phosphates: Reduced Photosynthesis and Inhibition of Bloom Impediment // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. Vol. 7, № 38. P. 21398–21407.
3. Wagner D.E., Kathryn M.Eisenmann, Andrea L. Nestor-Kalinoski, Sarit B. Bhaduric. A microwave-assisted solution combustion synthesis to produce europium-doped calcium phosphate nanowhiskers for bioimaging applications // Acta Biomater. 2013. Vol. 9, № 9. P. 8422–8432.
4. Lazoryak B.I., O. V. Baryshnikova, S. Yu. Stefanovich, A. P. Malakho, V. A. Morozov, A. A. Belik, I. A. Leonidov, O. N. Leonidova, and G. Van Tendeloo. Ferroelectric and Ionic-Conductive Properties of Nonlinear-Optical Vanadate, Ca 9 Bi(VO 4 ) 7 // Chem. Mater. 2003. Vol. 15, № 15. P. 3003–3010.
5. Teterskii A.V., Morozov V.A., Stefanovich S.Y. L.B.I. Dielectric and nonlinear optical properties of the Ca 9 R(PO 4 ) 7 (R = Ln) phosphates // Russ. J. Inorg. Chem. 2005. Vol. 50, № 7. P. 986–989.
6. Baryshnikova O.V., Malakho A.P., Kobyletskii K.K., Fursina A.A., Leonidova O.N., Morozov V.A., Leonidov I.A., Stefanovich S.Y. L.B.I. Ferroelectric solid solutions in the Ca 3 (VO 4 ) 2 -BiVO 4 system // Russ. J. Inorg. Chem. 2005. Vol. 50, № 6. P. 823–832.
7. Dikhtyar Y.Y., Dina V.Deyneko, Dmitry A.Spassky, Bogdan I. Lazoryak, Sergey Yu.Stefanovich. A novel high color purity blue-emitting Tm 3+ -doped ?-Ca3(PO4)2 -type phosphor for WLED application // Optik (Stuttg). 2021. Vol. 227. P. 166027.
8. Deyneko D. V., Vladimir A.Morozov, Andrey A.Vasin, Sergey M. Aksenov, Yury Yu Dikhtyar, Sergey Yu Stefanovich, Bogdan I. Lazoryak. The crystal site engineering and turning of cross-relaxation in green-emitting ?-Ca 3 (PO 4 ) 2 -related phosphors // J. Lumin. 2020. Vol. 223. P. 117196.

Весь текст будет доступен после покупки