Анотація до роботи:

Ничипорук Г.П. Фазові рівноваги, кристалічна структура і електричні властивості сполук в системах {La,Ce}-In-{Al,Si,Ge}. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01. – неорганічна хімія. – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2003.

На основі рентгенівського фазового, рентгеноструктурного та, в окремих випадках, мікроструктурного аналізів побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем {La,Ce}-{Al,Si,Ge}-In при 870 К у повному концентраційному інтервалі. У цих та споріднених системах підтверджено існування трьох і вперше виявлено 25 нових тернарних сполук, для 24 з яких встановлені кристалічні структури. Отримані сполуки кристалізуються у шести структурних типах і утворюють чотири ряди ізоструктурних сполук.

Встановлено, що у досліджених системах при переході від Al до Si і до Ge ускладнюється характер взаємодії компонентів. Проведено порівняльний аналіз цих систем із дослідженими раніше системами за участю РЗМ ітрієвої підгрупи, а також із спорідненими за участю Al, Ga та Sn та системами РЗМ-перехідний метал-In. Встановлено види спорідненості нових тернарних індидів із відомими структурними типами.

Досліджені температурні залежності питомого електроопору сполук R₂Ge₂In та R₃GeIn₄ (R = La, Ce, Pr, Nd) вказують на те, що вони є провідниками металічного типу, а результати помірів залежності магнітної сприйнятливості від температури дозволяють класифікувати їх слабкими пармагнетиками Паулі чи магнетиками Кюрі-Вейсівського типу в межах 50250 К.

1. Використовуючи методи рентгенофазового, рентгеноструктурного та, в окремих випадках, мікроструктурного аналізів вперше досліджено взаємодію компонентів у системах {La,Ce}-{Al,Si,Ge}-In та побудовано ізотермічні перерізи їхніх діаграм стану при 870 К у повному концентраційному інтервалі. Ще дев’ять споріднених систем досліджено на предмет існування сполук окремих складів.

2. У досліджених та споріднених системах підтверджено існування трьох відомих сполук і вперше виявлено існування 25 нових тернарних індидів, для 24 з яких визначені кристалічні структури.

3. Виявлені сполуки відносяться до чотирьох рядів ізоструктурних сполук: RAlIn, (стр. тип AlB₂, R = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Yb), R₃SiIn та R₃GeIn (стр. тип La₃GeIn, R = La, Ce, Pr, Nd), R₂Ge₂In (стр. тип Mo₂FeB₂, R = La, Ce, Pr, Nd), R₃GeIn₄ (стр. тип La₃GeIn₄, R = La, Ce, Pr, Nd).

4. За результатами помірів температурної залежності питомого електроопору встановлено, що сполуки Ce₂Ge₂In, Ce₃GeIn₄, Pr₃GeIn₄, та Nd₃GeIn₄ є провідниками металічного типу в температурному інтервалі 50350 К.

5. Досліджені залежності магнітної сприйнятливості від температури вказують на те, що сполуки La₂Ge₂In та Ce₂Ge₂In є слабкими парамагнетиками Паулі, а сполуки Pr₂Ge₂In, Nd₂Ge₂In, Ce₃GeIn₄, Pr₃GeIn₄ і Nd₃GeIn₄ – парамаг-нетиками Кюрі-Вейсівського типу в межах температур 50250 К.

6. На основі аналізу ізотермічних перерізів діаграм стану досліджених систем, виявлено, що значна відмінність у розмірах атомів Al, Si і Ge, з одного боку, та In, з іншого, не сприяє утворенню твердих розчинів на основі бінарних сполук. Перехід від La до Ce чи від Si до Ge приводить до збільшення кількості тернарних сполук, а заміна Si(Ge) на Al впливає як на характер фазових полів, так і на кристалічну структуру тернарних індидів.

7. Проведено порівняльний аналіз досліджених систем із системами {Y,Sm,Gd,Yb,Lu}-{Si,Ge}-In, спорідненими - з Al,Ga,Sn та системами РЗМ-перехідний метал-Індій. Встановлено збереження загальної тенденції до утворення протяжних твердинх розчинів на основі бінарних сполук та областей гомогенності тернарних сполук у відповідних системах з Al та Ga і їх відсутність у системах з In та Sn, а також спрощення характеру взаємодії компонентів при заміщенні перехідного металу на р-елемент.

8. Виявлено види спорідненості досліджених тернарних індидів із відомими структурними типами AlB₂, U₃Si₂, Gd₃Ga₂, Cr₅B₃, Ho₁₁Ge₁₀ - всі сполуки, знайдені в досліджених та споріднених системах, кристалізуються у структурних типах згаданих вище бінарних сполук або надструктурах до них (Mo₂FeB₂, La₃SiIn, La₃GeIn₄, Mo₅B₂Si, Sm₁₁Ge₄In₆). Для більшісті цих структур характерною є тригонально-призматична координація атомів меншого розміру (Al, Si, Ge) та низькі значення координаційних чисел для атомів In (КЧ=810).