Кузнецов А.Б.   Кох К.А.   Кононова Н.Г.   Светличный В.А.   Кох А.Е.  

Поиск новых редкоземельных боратов изотипных карбонатным минералам

Докладчик: Кузнецов А.Б.

В настоящее время многие исследования в области материаловедения связаны с разработкой более совершенных и экологичных источников света и люминофоров. Часть из этих проек-тов сфокусированы на боратах из-за их высокой химической, термической и радиационной стабильности, широкой области прозрачности и высокого порога лазерного излучения. Кроме того, боратные соединения обладают широким разнообразным химических составов и кристаллических структур. Согласно теории анионных групп, соединения с изолирован-ными группами бора (ВО3 треугольники) обладают большим потенциалом для использова-ния в диапазоне от видимого до глубокого УФ диапазона. Как правило, соединения с тремя координированными атомами бора кристаллизуются со структурами изотипными карбонат-ным минералам в виду схожей координации атомов бора и углерода. На сегодняшний день, одним из наиболее известным кристаллом, который прозрачных от ИК до глубокого УФ, является YAl3(BO3)4 (YAB) (Край УФ поглощения - 160 нм) [1], которое является изотипным минералу хантиту (CaMg3(CO3)4). Но наиболее большое количество соединений изострук-турных карбонатам было открыто среди щелочных и/или щелочноземельных боратов. Например, RNa3(BO3)2 (R= Y, La, Nd, Gd) [2] являющееся изотипным Бючилииту. Суще-ствование таких мультикатионных боратов предполагает получение более сложных соеди-нений путем замещения, например, Na+ / Ba2+, а также РЗЭ. Таким образом были открыты NaBaSc(BO3)2 и NaBaY(BO3)2 в четверной системе R2O3–BaO–Na2O–B2O3 [3]. Последующее последовательное замещение Na→K и Ba→Sr привело к открытию KBaR(BO3)2 и KSrR(BO3)2, кристаллизующееся в пространственных группах R  и C2/c, соответственно [4,5].
В данном исследовании, путем изовалентного изовалентного замещения щелочного, щелочноземельного и/или РЗЭ были получены новые соединения редкоземельных боратов, которые изотипны минералам хантиту и бючилииту. Кроме того, были изучены кристалло-химические особенности структур полученных кристаллов, термические свойства и фазовые превращения.

Данная работа выполнена при поддержке грантов РНФ 22-13-00218 (в части уточнения структур) и базового проекта ИГМ СО РАН.

[1] X. Yu, Y. Yue, J. Yao, Z. Hu, Journal of Crystal Growth,312, 20, 2010, 3029-3033,
[2] Y. Zhang, X.L. Chen, J.K. Liang, T. Xu, Journal of Alloys and Compounds 333(1) (2002) 72-75
[3] T.N. Svetlyakova, A.E. Kokh, N.G. Kononova, P.P. Fedorov, S.V. Rashchenko, A. Maillard, Crystallography Re-ports 58(1) (2013) 54-60
[4] V.S. Shevchenko, N.G. Kononova, A.E. Kokh, A.K. Bolatov, B.M. Uralbekov, M.M. Bur-kitbaev, Russian Journal of Inorganic Chemistry 62(9) (2017)
[5] A.E. Kokh, N.G. Kononova, V.S. Shevchenko, Y.V. Seryotkin, A.K. Bolatov, K.A. Abdullin, B.M. Uralbekov, M. Burkitbayev, Journal of Alloys and Compounds 711 (2017) 440-445