ИСТИНА

Планируется провести исследование условий синтеза, кристаллических структур и физико-химических свойств молибдатов со структурой шеелита (CaWO4): твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1); фаз переменного состава Kx(Gd,Eu3+)(2-x)/3MoO4, Nax(Gd,Eu3+)(2-x)/3MoO4 и Ca0.85-1.5xGdxEu0.1MoO4. В отношении некоторых из этих соединений уже получены предварительные данные, указывающие на оригинальное упорядочение катионов и вакансий по позициям структуры. Планируется доказать, что именно образование и упорядочение катионных вакансий является причиной возникновения несоразмерной модуляции в структуре. Путем рентгеноструктурных исследований и изучения методом просвечивающей электронной микроскопии будет установлено влияние катионного состава на характер структуры и распределение катионов по кристаллографическим позициям. На основании полученных данных по исследованию люминесцентных свойств в широком интервале температур планируется сделать вывод о перспективности указанных шеелитоподобных фаз в качестве новых люминесцентных материалов.

It is planned to study the synthesis conditions, crystal structures and physico-chemical properties of scheelite-type molybdates: KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1) solid solutions; Kx(Gd,Eu3+)(2-x)/3MoO4, Nax(Gd,Eu3+)(2-x)/3MoO4 and Ca0.85-1.5xGdxEu0.1MoO4 phases. Preliminary data have already been obtained, indicating the original ordering of cations and vacancies along the positions of the structure for some of these compounds. It is planned to prove that the formation and ordering of cationic vacancies is the reason for the incommensurate modulation in the structure. The effect of the cation composition on the nature of the structure and the distribution of cations over the crystallographic positions will be established by X-ray diffraction and by transmission electron microscopy studies. Based on the obtained data on the investigation of luminescent properties over a wide temperature range, it is planned to conclude that these scheelite-type phases are promising as effective luminescent materials.

Ожидаемые в 2018 году научные результаты : Изучение твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1). Планируется выявление влияние условий получения и замещения Eu на Gd на характер структуры. Для выявления количества Eu, которое приводит к формированию фаз с несоразмерной структурой будет использована рентгеновская дифракция. Структуры полученных соединений будут расшифрованы по данным рентгеновской дифракции, в том числе по синхротронным данным. Внутренняя и дефектная структура полученных фаз переменного состава будут исследованы методами просвечивающей электронной микроскопии. Будут исследованы люминесцентные свойства твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1) в широком интервале температур. Полученные в конце 2018 года научные результаты по изучению твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1) позволят: - выявить области формирования несоразмерно модулированных структур для твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1); - изучить кристаллическое строение твердых растворов KGd1-xEux(MoO4)2 (x=0-1). методами РСА и электронной микроскопии; выявить особенности распределения катионов по позициям структуры; выявить особенности внутреннего строения и дефектов в кристаллах; - выявить влияние концентрации Eu и особенностей структуры на их люминесцентные свойства, сделать вывод о перспективности подобных материалов с точки зрения использования их как материалов для диодов белого света.

Высокому научному уровню исследований будет способствовать имеющийся опыт по изучению физико-химических свойств молибдатных материалов со структурой природного минерала шеелита (CaWO4), прежде всего фаз с несоразмерно-модулированными структурами. В частности, авторами проекта впервые обнаружено формирование несоразмерно-модулированных структур в структурном типе шеелита. Для шеелитоподобных молибдатов и вольфраматов показано, что характер модуляции и ее параметры зависят как от стехиометрии катионного состава соединений, так и от размерных характеристик катионов. Изучение структур молибдатов KR(MoO4)2 (R = Nd, Sm, Eu) показало, что, в отличие от KNd(MoO4)2 (Morozov V.A., Arakcheeva A.V., Chapuis G., Guiblin N., Rossell M.D., Van Tendeloo G. Chemistry of Materials 2006, 18, P. 4075) и KEu(MoO4)2 (Morozov V. A., Arakcheeva A. V., Pattison P., Meert K. W., Smet P. F., Poelman D., Gauquelin N., Verbeeck J., Abakumov A. M., Hadermann J. Chem. Mater. 2015, 27, P. 5519) с полным упорядочением катионов по A- катионным позициям шеелитоподобной структуры, упорядочение катионов K+ и Sm3+ в KSm(MoO4)2 (Arakcheeva A., Filaretov A., Pattison P., Chapuis G., Rossell M., Van Tendeloo G., Morozov V. Acta Cryst. B, 2008, 64, P. 160) происходит лишь частично.

В ходе выполнения проекта будет выявлено влияния особенностей и типа структуры, сочетания катионов редкоземельных элементов и их упорядочения на оптические и термо-оптические свойства молибдатов. Будет выявлено влияние различных факторов, таких как условия получения, природа и сочетание катионов, факторы структурного беспорядка (распределение катионов и вакансий), особенности структуры, на физико-химические свойства соединений изученного структурного типа. По степени актуальности выбранного направления, оригинальности подходов и современности методов исследования, можно ожидать, что полученные результаты будут соответствовать мировому уровню научных групп, работающих в сходных областях. Результаты работ по проекту планируется публиковать в виде серии статей в ведущих международных журналах, в частности в Chemistry of Materials, Inorganic Chemistry, Journal of Solid State Chemistry, Angewandte Chemie International Edition, Physical Review B, Physical Review Letters и др.