ПРАЦІ НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКА

Хімічні науки

Архів / Том LXXVIII 2025

Володимир БАБІЖЕЦЬКИЙ, Ольга ЖАК, Станіслав СТОЙКО

Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005 Львів, Україна
e-mail: volodymyr.babizhetskyy@lnu.edu.ua

DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2025.78.268

ФАЗОВІ РІВНОВАГИ ТА КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУК СИСТЕМИ Y–Ni–As ПРИ 970 K

Методами рентгенівського фазового і структурного аналізів досліджено фазові рівноваги та побудовано ізотермічний переріз діаграми стану системи Y–Ni–As за 970 К в області 0–0,67 мол. част. As. У системі підтверджено існування шести тернарних сполук: YNi4As2, Y2Ni12As7, Y6Ni20,04As12,78, Y6Ni15As10, Y20Ni42As31 та YNiAs.
Рентгеноструктурним методом полікристала вперше вивчено кристалічну структуру двох тернарних арсенідів: Y2Ni12As7, структурний тип Zr2Fe12P7, просторова група Р-6, а = 9,3582(2) Å, c = 3,8149(1) Å, RB = 0,078, RP = 0,084; Y6Ni15As10, структурний тип Tb6Ni15As10, просторова група Р63/m, а = 17,0101(1) Å, c = 3,88759(4) Å, RB = 0,053, RP = 0,106. Кристалічні структури тернарних арсенідів Y2Ni12As7 та Y6Ni15As10 належать до гомологічної серії плоских двошарових гексагональних структур зі співвідношенням метал:металоїд = 2:1, склад яких описує формула Lnn(n-1)M(n+1)(n+2)Xn(n+1)+1.

Keywords: : арсеніди рідкісноземельних металів, ізотермічний переріз, кристалічна структура, метод полікристала.

Література:

    1. Babizhetskyy V., Le Sénéchal C., Bauer J., Députier S., Guérin R. Interaction of lanthanum or cerium with nickel and arsenic: phase diagrams and structural chemistry. J. Alloys Compd. 1999. Vol. 287. P. 174–180. (https://doi.org/10.1016/S0925-8388(99)00039-0).
    2. Babizhetskyy V. S., Guerin R., Simon A. Interaction of samarium with nickel and arsenic: phase diagram and structural chemistry. Z. Naturforsch. B. 2006. Vol. 61(6). P. 733–740. (https://doi.org/10.1515/znb-2006-0613).
    3. Mozharivkyj Yu. А., Kuzma Yu. B. System Ho–Ni–As. Inorg. Mater. 1998. Vol. 34(23). P. 326–328 (in russian).
    4. Zelinska M., Zhak O., Oryshchyn S., Polianska T., Pivan J.-Y. Solid state phase equilibria in the Er–Ni–P and Er–Ni–As systems at 800°C. Z. Naturforsch. B. 2007. Vol. 62. P. 1143–1152. (https://doi.org/10.1515/znb-2007-0907).
    5. Jeitschko W., Jaberg B. Lanthanoid nickel arsenides with the Zr2Fe12P7 structure. J. Less-Common Met. 1981. Vol. 79. P. 311–314. (https://doi.org/10.1016/0022-5088(81)90080-1).
    6. Babizhetskyy V. S., Le Senechal C., Guerin R., Isnard O., Hiebl K. Ternary rare-earth nickel arsenides of Sm20Ni42P31-type structure: Structural chemistry and physical properties. Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66. 014102. P. 1–11. (https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.014102).
    7. Babizhetskyy V. S., Guerin R., Isnard O., Hiebl K. Ternary rare-earth nickel arsenides R3Ni7As5 (R= La, Ce, Pr, Nd, Sm) with a new variant of the BaAl4-type: crystal structure and physical properties. J. Solid State Chem. 2003. Vol. 172(2). P. 265–276. (https://doi.org/10.1016/S0022-4596(03)00084-7).
    8. Babizhetskyy V. S., Hiebl K., Simon A. A new ternary arsenide Eu20Ni42As31: preparation, crystal structure and physical properties. J. Alloys Compd. 2009. Vol. 486(1–2). P. 42–45. (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.07.039).
    9. Babizhetskyy V., Hiebl K., Simon A. Structural chemistry and physical properties of ternary compounds R6Ni15As10, R= Y, Sm, Gd, Tb, Dy. J. Alloys Compd. 2006. Vol. 413. P. 17-25. (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.06.072).
    10. Jeitschko W., Terbuchte L. J., Rodewald U. C. Preparation and Crystal Structure of the Ternary Lanthanoid Nickel Arsenides Ln13Ni25As19 (Ln= Tm, Yb, and Lu). Z. Anorg. Allg. Chem. 2001. Vol. 627. P. 2095–2099. (https://doi.org/10.1002/1521-3749(200109)627:9<2095::AID-ZAAC2095>3.0.CO;2-B).
    11. Madar R., Chaudouet P., Dhahri E., Senateur J. P., Fruchart R., Lambert B. Mise en evidence d'une nouvelle serie de pnictures ternaires de formule generale Ln6Ni20X13 (X= P, As). J. Solid State Chem. 1985. Vol. 56. P. 335–342. (https://doi.org/10.1016/0022-4596(85)90183-5).
    12. Pivan J. Y., Guerin R., El Ghadraoui E. H., Rafiq M. Tetrahedral Ni4 clusters in a marcasite-type host structure: The preparation and crystal structure of MNi4X2 compounds (X= P, As; M= Zr, Hf, Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). J. Less-Common Met. 1989. Vol. 153. P. 285–292. (https://doi.org/10.1016/0022-5088(89)90123-9).
    13. El Ghadraoui E. H., Pivan J.Y., Guerin R., Sergent M. New ternary pnictides Ln2NiX2 (X= P, As) with a filled TiP-type structure. Mater. Res. Bull. 1988. Vol. 23. P. 891–898. (https://doi.org/10.1016/0025-5408(88)90083-9).
    14. Babizhetskyy V. S., Guerin R., Simon A. A New Ternary Arsenide LaNi5As3: Preparation and Crystal Structure. Z. Naturforsch. B. 2004. Vol. 59(10). P. 1103–1108. (https://doi.org/10.1515/znb-2004-1004).
    15. Probst H. B., Mewis A. Ternäre Nickelphosphide und -arsenide mit einem Metall: Nichtmetall-Verhaltnis von 2:1. Z. Anorg. Allg. Chem. 1991. Vol. 597. P. 173–182. (https://doi.org/10.1002/zaac.19915970120).
    16. Ghadraoui E. H., Pivan J. Y., Guerin R., Pena O., Padiou J., Sergent M. Polymorphism and physical properties of LnNi2As2 compounds (Ln= La-Gd). Mater. Res. Bull. 1988. Vol. 23. P. 1345–1354. (https://doi.org/10.1016/0025-5408(88)90123-7).
    17. Babizhetskyy V., Stoyko S., Zhak O. Crystal structure of the ternary arsenide Y6Ni20.04As12.78. Visn. Lviv. Univ., Ser. Khim. 2020. Vol. 61. P. 71–79. (https://dx.doi.org/10.30970/vch.6101.071).
    18. Akselrud L., Grin Yu. WinCSD: Software package for crystallographic calculations (Version 4). J. Appl. Cryst. 2014. Vol. 47. P. 803–805. (https://doi.org/10.1107/S1600576714001058).
    19. Rodriguez-Carvajal J. Recent developments of the program FULLPROF. Commission on Powder Diffraction. Newsletter. 2001. Vol. 26. P. 12–19.
    20. Nash P. Ni–Y Phase Diagram. In : Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd ed. [Ed. Massalski T.B.]. Materials Park, OH : ASM International, 1990. Vol. 3. P. 2884–2885.
    21. Babizhetskyy V., Myakush O., Levytskyi V., Kotur B., Duppel V., Kienle L. On the binary phases ~YNi4 and Y2Ni7. Chem. Met. Alloys. 2018. Vol. 11(3/4). P. 92–99. (https://doi.org/10.30970/cma11.0375).
    22. Singleton M., Nash P. Ni–As Phase Diagram. In : Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd ed. [Ed. Massalski T.B.]. Materials Park, OH : ASM International, 1990. Vol. 1. P. 299–302.
    23. Villars P., Cenzual K. (Eds.). Pearson’s Crystal Data – Crystal Structure Database for Inorganic Compounds. Materials Park: ASM International (OH), Release 2023/24.
    24. Holleman A.F. In: E. Wiberg, N. Wiberg (Eds.), Lehrbuch der anorganischen Chemie, De Gruyter, Berlin-New York, 1995. P. 1838–1840.
    25. Kuz’ma Yu., Chykhrij S. Phosphides. In: K.A.Gschneidner, Jr., L.R. Eyring (Eds.), Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Elsevier Science B. V., Amsterdam, 1996. Vol. 23. P. 285–434. (https://doi.org/10.1016/S0168-1273(96)23007-7).

Як цитувати:

БАБІЖЕЦЬКИЙ В., ЖАК О., СТОЙКО С. ФАЗОВІ РІВНОВАГИ ТА КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУК СИСТЕМИ Y–Ni–As ПРИ 970 K. Праці НТШ. Хім. Наук. 2025. Т. 78. С. 268-278.

Завантажити файл