Preparation of entropy-stabilized fluoride phases of fluorite structure by coprecipitation from aqueous

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Using the method of co-precipitation from aqueous solutions of nitrates, nano-sized polysubstituted solid solutions containing from 3 to 8 di- and trivalent cations in different quantitative ratios, with the general formula Mn1−xRmxF2+x, where M = Ca, Sr, Ba, Pb, R = La, Gd, Dy, Yb, n = 3 and 4, m = 0, 1, 2 and 4 and x varies from ~0.07 to ~0.3 for different cation compositions, were obtained. All of them retain the fluorite structure (structural type CaF2, space group Fm3m). The possibilities of precipitation of mixed solid solutions in different combinations of cations and using different fluorinating agents are considered. It is shown that the obtained solid solutions are medium- and high-entropy phases.

About the authors

I. I. Buchinskaya

Shubnikov Institute of Crystallography of the Kurchatov Complex Crystallography and Photonics of the NRC “Kurchatov Institute”, Moscow, 119333 Russia

Email: buchinskaya.i@crys.ras.ru

References

  1. Mouchovski J.T., Temelkov K.A., Vuchkov N.K. // Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2011. V. 57. Р. 1. https://doi.org/10.1016/J.PCRYSGROW.2010.09.003
  2. Gotlib I.Yu., Murin I.V., Piotrovskaya E.M., Brodskaya E.N. // Inorg. Mater. 2001. V. 27. P. 975. https://doi.org/10.1023/a:1011622520143
  3. Anji Reddy M., Fichtner M. // J. Mater. Chem. 2011. V. 21. P. 17059. https://doi.org/10.1039/C1JM13535J
  4. Trnovcova V., Fedorov P.P., Buchinskaya I.I., Kubliha M. // Russ. J. Electrochem. 2011. V. 47. № 6. Р. 639. https://doi.org/10.1134/S1023193511050144
  5. Basiev T.T., Vasil’ev S.V., Doroshenko M.E. et al. // Quantum Electronics. 2007. V. 37. P. 934. https://doi.org/10.1070/QE2007v037n10ABEH013662
  6. Ushakov S.N., Fedorov P.P., Kuznetsov S.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2020. V. 128. P. 600. https://doi.org/10.1134/S0030400X20050185
  7. Lyapin A.A., Bubnov M.K., Bukarev S.A. et al. // Opt. Spectrosc. 2023. V. 131. № 3. https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/4085
  8. Wu Ye-Qing, Su Liang-Bi, Xu Jun et al. // Acta Phys. Sin. 2012. V. 61. № 17. P. 177801. https://doi.org/10.7498/aps.61.177801
  9. Yeh J.-W. High-entropy multielement alloys. Patent US 2002/0159914 A1 2002.
  10. Yeh J.-W., Chen S.-K., Lin S.-J. et al. // Adv. Eng. Mater. 2004. V. 6. № 5. Р. 299. https://doi.org/10.1002/adem.200300567
  11. Yeh J.-W. // Ann. Chim. – Sci. Mat. 2006. V. 31. P. 633. https://doi.org/10.3166/acsm.31.633-648
  12. Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V. 375–377. P. 213. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.257
  13. Rost C.M., Sachet E., Borman T. et al. // Nature Commun. 2015. V. 6. P. 8485. https://doi.org/10.1038/ncomms9485
  14. Hsieh M.-H., Tsai M.-H., Shen W.-J., Yeh J.-W. // Surf. Coat. Technol. 2013. V. 221. P. 118. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2013.01.036
  15. Chen X., Wu Y. // J. Am. Ceram. Soc. 2020. V. 103. P. 750. https://doi.org/10.1111/jace.16842
  16. Braic V., Vladescu A., Balaceanu M. et al. // Surf. Coat. Technol. 2012. V. 211. P. 117. https://doi.org/10.1016/J.SURFCOAT.2011.09.033
  17. Gu J., Zou J., Sun S.-K. et al. // Sci. China Mater. 2019. V. 62. № 12. P. 1898. https://doi.org/10.1007/s40843-019-9469-4
  18. Buckingham M.A., Ward-O’Brien B., Xiao W. et al. // Chem. Commun. 2022. V. 58. P. 8025. https://doi.org/0.1039/d2cc01796b
  19. Cavin J., Ahmadiparidari A., Majidi L. et al. // Adv. Mater. 2021. V. 33. 2100347. https://doi.org/10.1002/ADMA.202100347
  20. Wang T., Chen H., Yang Z.Z. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2020. V. 142. P. 4550. https://doi.org/10.1021/jacs.9b12377
  21. Wang X., Liu G., Tang C. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 934. 167889. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167889
  22. Sukkurji P.A., Cui Y., Lee S. et al. // J. Mater. Chem. A. 2021. V. 9. P. 8998. https://doi.org/10.1039/D0TA10209A
  23. Cui Y., Sukkurji P.A., Wang K. et al. // J. Energy Chem. 2022. V. 72. P. 342. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2022.05.032
  24. Park J., Yang Y., Park H. et al. // Am. Chem. Soc. 2024. V. 16. № 42. Р. 1944. https://doi.org/10.1021/acsami.4c12920
  25. Chen X., Wu Y. // J. Am. Ceram. Soc. 2020. V. 103. P. 750. https://doi.org/10.1111/jace.16842
  26. Ушаков С.Н., Усламина М.А., Пыненков А.А. и др. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2021. Т. 23. № 1. С. 101. https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3310
  27. Wang W., Wang Q., Zhang C. et al. // Opt. Express. 2024. V. 32. № 18. Р. 31644. https://doi.org/10.1364/OE.504864
  28. Komandin G.A., Spector I.E., Fedorov P.P. et al. // Opt. Mater. 2022. V. 127. P. 112267. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2022.112267
  29. Федоров П.П., Бучинская И.И. // Успехи химии. 2012. Т. 81. № 1. С. 1. https://doi.org/10.1070/RC2012v081n01ABEH004207
  30. Fedorov P.P., Buchinskaya I.I., Serafimov L.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2002. V. 47. № 8. P. 1371.
  31. Бучинская И.И., Федоров П.П. // Кристаллография. 2024. Т. 69. № 2. С. 353. https://doi.org/10.31857/S0023476124020194
  32. Chen J., Mei B., Li W., Zhang Y. // Ceram. Int. 2024. V. 50. № 4. P. 6128. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.11.320
  33. Кузнецов С.В., Низамутдинов А.С., Пройдакова В.Ю. и др. // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 10. Р. 1092. https://doi.org/10.1134/S0002337X19100087
  34. Yasyrkina D.S., Kuznetsov S.V., Ryabova A.V. et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2013. V. 4. № 5. P. 648.
  35. Ермакова Ю.А., Федоров П.П., Воронов В.В. и др. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2024. Т. 26. № 2. С. 247. https://doi.org/10.17308/kcmf.2024.26/11937
  36. Ясыркина Д.С., Ермакова Ю.А., Иванов В.К. и др. // Журн. структур. химии. 2023. Т. 64. № 9. С. 117233. https://doi.org/10.26902/JSC_id117233
  37. Sobolev B.P. The Rare Earth Trifluorides. Pt 2. Introduction to Materials Science of Multicomponent Metal Fluoride Crystals. Institute of Crystallography, Moscow, and Institut d'Estudis Catalans, Barcelona, Spain. 2001. 460 p.
  38. Бучинская И.И., Федоров П.П. // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 4. С. 404. https://doi.org/10.1070/RC2004v073n04ABEH000811
  39. Nafziger R.H. // J. Am. Ceram. Soc. 1971. V. 54. P. 467. https://doi.org/10.1111/J.1151-2916.1971.TB12388.X
  40. Klimm D., Rabe M., Bertram R. et al. // J. Cryst. Growth. 2008. V. 310. № 1. P. 152. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2007.09.031
  41. Федоров П.П., Бучинская И.И., Ивановская Н.А. и др. // Докл. РАН. 2005. Т. 401. № 5. С. 652.
  42. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1977. 376 с.
  43. Панюшкин В.Т., Афанасьев Ю.А., Ханаев Е.И. и др. Лантаноиды: Простые и комплексные соединения. Ростов н/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 1980. 296 с.
  44. Лугинина А.А., Федоров П.П., Кузнецов С.В. и др. // Наносистемы: физика, химия, математика. 2012. Т. 3. № 5. С. 125.
  45. Кузнецов С.В., Федоров П.П., Воронов В.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2010. Т. 55. № 4. С. 536.
  46. Маякова М.Н., Кузнецов С.В., Федоров П.П. и др. // Неорган. материалы. 2013. Т. 49. № 11. С. 1242.
  47. Бучинская И.И., Сорокин Н.И. // Журн. неорган. химии. 2023. T. 68. № 7. С. 877. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600044
  48. Charkin D.O., Kireev V.E., Siidra O.I. et al. XIX International meeting on crystal chemistry, X-ray diffraction and spectroscopy of minerals. Book of Abstracts / Под ред. Кривовичева С.В. Кольский научный центр РАН, Апатиты, 2019.
  49. Rozhnova Yu.A., Kuznetsov S.V., Luginina A.A. et al. // Mater. Chem. Phys. 2016. V. 172. P. 150. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.01.055
  50. Murty B.S., Yeh J.-W., Srikanth R., Bhattacharjee P.P. High-Entropy Alloys. 2-nd edition. Elsevier, 2019.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

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».