Анотація до роботи:

Паласюк А.М. Потрійні системи {Gd,Tb,Er}-Mn-Al (фазові рівноваги, кристалічні структури та фізичні властивості сполук). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.01 – неорганічна хімія. – Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів, 2002.

В роботі досліджено взаємодію компонентів у потрійних системах {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al, побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем {Gd, Tb, Er}-Mn-Al при 870 К у повному концентраційному інтервалі та ізотермічні перерізи діаграм стану систем {Dy, Ho}-Mn-Al при 870К в області 0-33,3 ат.% R (R=Gd,Tb). У кожній з систем підтверджено існування тернарних сполук із структурою типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇. Встановлено області гомогенності, досліджено кристалічну структуру цих сполук. Виявлено 6 нових тернарних сполук змінного складу, для яких встановлено межі областей гомогенності та досліджено кристалічну структуру. Досліджені сполуки систем (Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al кристалізуються у споріднених структурних типах ThMn₁₂, Th₂Zn₁₇, Th₂Ni₁₇, Dy_2-xAg_y(Ag_0,44Al_0,56)₁₇ (x=0,26, y=0,25), похідних від типу CaCu₅. Виявлено взаємозв’язок між ступенем упорядкованості структури та типом провідності у сполуках типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇. Cтруктурно впорядковані сплави складів RMn₄Al₈ (R = РЗМ) мають металічний тип провідності. При інших співвідношеннях компонентів сполуки проявляють стрибкову провідність при низьких температурах. Дані сполуки – парамагнетики Кюрі – Вейса, які упорядковуються антиферомагнітно при низьких температурах.

1. Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного і мікроструктурного аналізів вперше систематично досліджено характер взаємодії компонентів у повному концентраційному інтервалі у потрійних системах {Gd,Tb,Er}-Mn-Al. Побудовано ізотермічні перерізи цих систем при 870К. Cистеми {Dy,Ho}-Mn-Al досліджено в областях 0–33,3 ат.% Dy(Ho). Побудовано ізотермічні перерізи цих систем при 870К.

2. Підтверджено існування 10 раніше відомих тернарних сполук. Для них вперше досліджено області гомогенності: GdMn_xAl_12-x (2,6x6,1), TbMn_xAl_12-x (2,3x7,2), DyMn_xAl_12-x (2,3 x 4,9), HoMn_xAl_12-x(2,3 x 5,5), ErMn_xAl_12-x (2,8 x 7,4) (CT ThMn₁₂), Gd₂Mn_xAl_17-x (6,6 x 12,2), Tb₂Mn_xAl_17-x (8,5 x 10,2), Dy₂Mn_xAl_17-x (9,5x10,8), Ho₂Mn_xAl_17-x (8,5x9,4), Er₂Mn_xAl_17-x (9,0x9,3) (Th₂Zn₁₇). Підтверджено існування НРТР RMn_xAl_2-x (0 x 2) (CT MgCu₂) для R – Gd, Tb, Dy, Ho та твердого розчину заміщення ErMn_xAl_2-x (0 x 1,91) (CT MgCu₂).

3. Виявлено існування 5 нових тернарних сполук, для яких було визначено кристалічну структуру та встановлено області гомогенності: Gd_2-yMn_xAl_17-x (0y0,15; 13,0 x 15,1), Tb_2-yMn_xAl_17-x (0y0,23; 13,2x15,2), Dy_2-yMn_xAl_17-x (0y0,2; 11,9x14,6), Ho_2-yMn_xAl_17-x (0y0,2; 11,5x14,2),
   Er_2-yMn_zMn_xAl_17-x (0y0,27; 0z0,54; 11,3x14,1). Ці сполуки мають структуру типу Th₂Ni₁₇ або близькоспорідненого типу Dy_2-xAg_y(Ag_0,44Al_0,56)₁₇ (x = 0,26, y = 0,25).

4. Вперше синтезована тернарна сполука ScMn_xAl_12-x (4,0x.4,6), встановлена область її гомогенності та належність до структурного типу ThMn₁₂ (при складі ScMn₄Al₈ - до структурного типу CeMn₄Al₈).

5. Тернарні сполуки систем {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al кристалізуються у споріднених структурних типах ThMn₁₂, Th₂Zn₁₇, Th₂Ni₁₇ та Dy_2-xAg_y(Ag_0,44Al_0,56)₁₇ (x =0,26, y=0,25), які утворюються із структурного типу CaCu₅ шляхом впорядкованого або невпорядкованого заміщення більших за розміром атомів R парами менших (Mn).

6. Встановлено взаємозв’язок між структурою алюмінідів типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇ та типом електропровідності у них. Металічний тип провідності мають лише структурно впорядковані фази GdMn₄Al₈ (_D = 298 К), та TbMn₄Al₈ (_D = 339 К). У сплавах сполук типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇ з іншими стехіометріями при низьких температурах спостерігається стрибкова провідність. Температурний інтервал областей стрибкової провідності збільшується із збільшенням неупорядкованості структури.

7. У сплавах інтерметалідів типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇ взаємодія, яка базується на розсіяних магнітних процесах, не спостерігається.

8. Збільшення гідростатичного тиску призводить до зменшення абсолютних величин питомого електроопору алюмінідів типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇. Однак, характер кривих (T) не змінюється.

9. Явище стрибкової провідності пов’язане в першу чергу з впливом атомів Mn. Воно існує у сплавах {Sc,Y}-Mn-Al (вплив РЗМ відсутній), і зникає у сплавах {Y,Gd}-Fe-Al, що вказує на оригінальність поведінки Mn.

10. Тернарні сполуки із структурою типів ThMn₁₂ та Th₂Zn₁₇ при низьких температурах впорядковуються антиферомагнітно. Розраховані ефективні магнітні моменти за абсолютними значеннями є дещо вищими, ніж ефективні магнітні моменти атомів РЗМ, що свідчить про існування наведених магнітних моментів на атомах Mn.