Термодинамические свойства титаната иттербия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые измерена изобарная теплоемкость синтезированного и охарактеризованного методами РФА, РЭМ и ЭДА однофазного образца титаната иттербия структурного типа пирохлора в области температур 2–1869 K. Подтверждено существование магнитного превращения при <20 K и отсутствие структурных превращений во всей области существования Yb2Ti2O7. Рассчитаны термодинамические функции – энтропия и приращение энтальпии, а также свободная энергия Гиббса образования Yb2Ti2O7 из элементов и простых оксидов при 298.15 K. Проведена оценка вклада в теплоемкость аномалии Шоттки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991 Москва

П. Г. Гагарин

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991 Москва

В. Н. Гуськов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991 Москва

К. С. Гавричев

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН

Email: guskov@igic.ras.ru
Россия, 119991 Москва

Список литературы

  1. Greedan J.E. // J. Alloys Compd. 2006. V. 408–412. P. 444. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.12.084
  2. Ross K.A., Savary L., Gaulin B.D. et al. // Phys. Rev. X. 2011. V. 1. 021002 http://doi.org/10.1103/PhysRevX.1.021002
  3. Tokiwa Y., Yamashita T., Udagawa M. et al. // Nat. Commun. 2016. V. 7. 10807. https://doi.org/10.1038/ncomms10807
  4. Ramirez A., Hayashi A., Cava R. et al. // Nature. 1999. V. 399. P. 333. https://doi.org/10.1038/20619
  5. Bramwell S.T., Harris M.J., den Hertog B.C. et al. // Phys. Rev. Lett. 2001. V. 87. 047205. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.047205
  6. Scheie A., Kindervater J., Säubert S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. 127201. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.127201
  7. Yaouanc A., de Réotier P.D., Marin C. et al. // Phys. Rev. B. V. 84. 172408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.172408
  8. Blöte H.W.J., Wielinga R.F., Huiskamp W.J. // Physica. 1969. V. 43. P. 549. https://doi.org/10.1016/0031-8914(69)90187-6
  9. D’Ortenzio R.M., Dabkowska H.A., Dunsiger S.R. et al. // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. 134428. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.134428
  10. Hamachi N., Yasui Y., Araki K. et al. // AIP Advances. 2016. V. 6. 055707. https://doi.org/10.1063/1.4944337
  11. Bonville P., Hodges J.A., Bertin E. et al. // ICAME. 2003. Springer. Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2852-6_17
  12. Aughterson R.D., Lumpkin G.R., Bedfort A. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49. P. 11149. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.11.311
  13. Guo H., Zhang K., Li Y. // Ceram. Int. 2024. V. 50. P. 21859. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.03.298
  14. Teng Z., Tan Y., Zeng S. et al. // J. Europ. Ceram. Soc. 2021. V. 41. P. 3614. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.01.01
  15. Chung C.-K., O’Quinn, Neuefeind J.C. et al. // Acta Mater. 2019. V. 181. P. 309. https://doi.org/ j.actamat.2019.09.022
  16. Lian J., Chen J., Wang L.M. et al. // Phys. Rev. B. 2003. V. 68. 134107. https://doi.org/PhysRevB.68.134107
  17. Helean K.B., Ushakov S.V., Brown C.E. et al. // J. Sol. State Chem, 2004. V. 177. P. 1858. https://doi.org/ j.jssc.2004.01.009
  18. Резницкий Л.А. // Неорган. материалы. 1993. Т. 29. С. 1310 [Reznitsky L.A. // Inorg. mater. 1993. V. 29. P. 1310. On Russian].
  19. Гуськов В.Н., Гавричев К.С., Гагарин П.Г., Гуськов А.В. // ЖНХ. 2019. Т. 64. С. 1072. https://doi.org/10.1134/S0044457X19100040 [Guskov V.N., Gavrichev K.S., Gagarin P.G., Guskov A.V. // Russ. J. Inorgan. Chem. 2019. V. 64. P. 1265. https://doi.org/10.1134/S0036023619100048].
  20. Guskov A.V., Gagarin P.G., Guskov V.N. et al. // Ceram. Int. 2021. V. 47. P. 28004. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.06.125
  21. Rosen P.F., Woodfield B.F. // J. Chem. Thermodyn. 2020. V. 141. P. 105974. https://doi.org/10.1016/j.jct.2019.105974
  22. Sabbah R., Xu-wu A., Chickos J.S. et al. // Thermochim. Acta. 1999. V. 331. P. 93. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(99)00009-X
  23. 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
  24. Farmer J.M., Boatner L.A., Chakouakos B.C. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 605. P. 63. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.03.153
  25. Li Q.J., Xu L.M., Fan C. et al. // J. Crystal Growth. V. 377. P. 96. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.04.048
  26. Voskov A.L., Kutsenok I.B., Voronin G.F. // Calphad. 2018. V. 61. P. 50–61. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2018.02.001
  27. Voronin G.F., Kutsenok I.B. // J. Chem. Eng. Data. 2013. V. 58. P. 2083–2094. https://doi.org/10.1021/je400316m
  28. Tari A. The specific heat of matter at low temperatures // Imperial College Press. 2003. 211 p. https://doi.org/10.1142/9781860949395_0006
  29. Li S.J., Che H.L., Wu J.C. et al. // AIP Advances. 2018. V. 8. 055705. https://doi.org/10.1063/1.5005988
  30. Westrum E.F., Jr. // J. Therm. Anal. 1985. V. 30. P. 1209. https://doi.org/10.1007/BF01914288
  31. Bissengalieva M.R., Knyazev A.V., Bespyatov M.A. et al. // J. Chem. Thermodyn. 2022. V. 165. P. 106646. https://doi.org/10.1016/j.jct.2021.103346
  32. Gruber J., Westrum E.F. // J. Chem. Phys. 1982. V. 76. P. 4600–4605. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-3406-4_55
  33. Saha S., Singh S., Dkhil B. et al. // Physical Review B. 2008. V. 78. P. 214102–1–214102–10. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.214102
  34. Konings R.J.M., Beneš O., Kovács A. et al. // J. Phys. Chem. Refer. Data. 2014. V. 4. P. 013101. https://doi.org/10.1063/1.4825256
  35. Chase M.W., Jr. // J. Phys. Chem. Refer. Data Monograph No. 9 NIST-JANAF. Washington DC, 1998.
  36. Глушко В.П. Термические константы веществ. Справочник. Москва, 1965–1982. https://www.chem.msu.su/cgibin/tkv.pl?show=welcome.html&_ga=2.137226480.1380683462.1715071323-1284717817.1617178349 [Glushko V.P. Thermal constants of substances. Reference book. Moscow 1965–1982. https://www.chem.msu.su/cgibin/tkv.pl?show=welcome.html&_ga=2.137226480.1380683462.1715071323-1284717817.1617178349].

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ДСК/ТГ прекурсора титаната иттербия.

Скачать (144KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Морфология поверхности титаната иттербия.

Скачать (684KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дифрактограмма образца титаната иттербия, структурный тип Fm3m, а =10.032(2) Å, CuKα-излучение, λ = 1.5418 Å.

Скачать (104KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментальная теплоемкость Yb2Ti2O7 (пирохлор), Р = 101.3 кПа. На врезках – области стыковки результатов измерений релаксационной и адиабатической (2–45 K), адиабатической и дифференциальной сканирующей (310–350 K) калориметрией.

Скачать (224KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сравнение избыточной теплоемкости: 1 – разность теплоемкостей Yb2Ti2O7 и Lu2Ti2O7 [31]; 2 – расчет по уравнению 2 (теплоемкость оксида гадолиния скорректирована, чтобы учесть магнитный вклад и вклад аномалии Шоттки); 3 – расчет аномалии Шоттки из спектральных данных по штарковским уровням (0, 388, 595, 1021 см–1) [32].

Скачать (121KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Молярная теплоемкость Yb2Ti2O7: 1 – измеренная методом ДСК и 2 – рассчитанная по Нейману–Коппу из теплоемкостей простых оксидов.

Скачать (117KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

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».