Анотація до роботи:

Зелінська О.Я. Взаємодія Цинку з рідкісноземельними металами (La, Ce, Sm, Gd, Tb) та Кобальтом: фазові рівноваги, кристалічна структура сполук та деякі фізичні властивості. – Рукопис.

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

Дисертація присвячена дослідженню взаємодії компонентів у потрійних системах {La, Ce, Sm, Gd, Tb}–Со–Zn. На основі методів рентгенофазового і локального рентгеноспектрального аналізів, а також диференційної скануючої калориметрії побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану цих систем при 470 K в повному концентраційному інтервалі. Підтверджено існування 2 відомих та знайдено 28 нових тернарних сполук. Для всіх знайдених сполук за допомогою методу порошку та монокристалу визначено кристалічну структуру. Встановлено, що кристалічні структури сполук належать до 9 структурних типів, один з яких ErCuCd₂ є новим. Визначено області гомогенності 7 тернарних сполук і твердих розчинів на основі ряду бінарних сполук.

У результаті дослідження залежності намагніченості від напруженості магнітного поля та температури для сполук SmCo_4,4Zn_0,6 та SmCo_3,2-3,5Zn_1,8-1,5 встановлено, що вони є феромагнетиками. Для сполуки SmCo_4,4Zn_0,6 досліджено напрямок осі легкого намагнічення, який співпадає з кристалографічним напрямком 00l.

Проведено електрохімічне гідрування сплаву з області існування сполуки LaCo_4,4Zn_0,6 та сплавів з областей гомогенності твердих розчинів LaNi_5-xZn_x і
SmNi_5-xZn_x. Виявлено, що ці сплави характеризуються високою абсорбційною ємністю і можуть бути використані як матеріали для анодів в металгідридних джерелах струму. В залежності від складу на основі таких сплавів можуть бути створені джерела струму з питомою енергією 50100 Втгод/кг.

1. Використовуючи методи рентгенофазового, локального рентгено-спектрального і рентгеноструктурного аналізів, також диференційної скануючої калориметрії вперше досліджено взаємодію компонентів у потрійних системах {La, Ce, Sm, Gd, Tb}–Co–Zn та побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану систем при 470 K в повному концентраційному інтервалі.

2. У цих та споріднених системах з використанням методів порошку та монокристалу підтверджено існування 2 відомих та виявлено 28 нових тернарних сполук. Для всіх знайдених сполук визначено кристалічну структуру. Їх структури належать до дев'яти структурних типів: ErCuCd₂, Ce₂Al₂Co₁₅, Ce₂Ni₅Zn₂, YRh₂Si, PrCo₂Ga, СeCr₂Al₂₀, AuBe₅, CaCu₅ та AuCu₃. Структурний тип ErCuCd₂ (пр. група Сmcm, a = 0,8082(2) нм, b = 1,0787(3) нм, c = 0,4315(1) нм) є новим. Для семи тернарних сполук і твердих розчинів на основі ряду бінарних сполук встановлено області гомогенності.

3. Виявлено види спорідненості сполук LaCoZn₂ і CeCoZn₂, які належать до структурного типу ErCuCd₂, з раніше дослідженими сполуками, похідними від гексагональної найщільніше упакованої структури Mg. Встановлено, що сполука LaCo_2,17Zn_0,83 є представником гомологічної серії, яка базується на фрагментах простіших структурних типів CaCu₅ (або його надструктурі СeCo₃B₂) та CsCl. Для усіх можливих структур, які базуються на цих типах, виведено загальну формулу R_(m+n)M_(3m+n)X_2m, де m - кількість фрагментів CeCo₃B₂ у елементарній комірці, n - кількість фрагментів CsCl у елементарній комірці.

4. На основі аналізу ізотермічних перерізів діаграм стану систем РЗМ–Со–Zn при 470 K виявлено, що характер взаємодії компонентів у системах дещо спрощується при заміні рідкісноземельного елемента з La на Tb. При заміні ж перехідного металу у ряду FeCoNi спостерігається ускладнення характеру фазових рівноваг, зростання протяжності твердих розчинів на основі бінарних фаз, збільшення кількості тернарних сполук.

5. На основі кристалохімічного аналізу сполук систем РЗМ–Co–Zn встановлено, що атоми Zn в таких сполуках можуть поводити себе подібно як до перехідних металів, таких як Fe, Co, Ni, Cu, так і до р-елементів ІІІ і IV груп, таких як Al, Ga, In, Si, Ge. Про подібність до d-металів свідчить утворення твердих розчинів заміщення на основі бінарних сполук, тернарних сполук з областями гомогенності, де атоми Zn займають положення у статистиці з атомами Co. Подібність до p-елементів ілюструє утворення тернарних сполук з такими структурами як YRh₂Si, PrCo₂Ga та СeCr₂Al₂₀.

6. На основі результатів дослідження залежності намагніченості від напруженості магнітного поля та температури виявлено, що тернарні сполуки SmCo_4,4Zn_0,6 і SmCo_3,2-3,5Zn_1,8-1,5 є феромагнетиками. Для сполуки SmCo_4,4Zn_0,6 досліджено напрямок осі легкого намагнічення, який співпадає з кристалографічним напрямком 00l.

7. У результаті дослідження процесів електрохімічного гідрування сплавів з областей існування тернарної сполуки LaCo_4,4Zn_0,6 та з областей гомогенності твердих розчинів LaNi_5-xZn_x та SmNi_5-xZn_x виявлено, що вони характеризуються високою абсорбційною ємністю і можуть бути використані як матеріали для анодів в металгідридних джерелах струму. В залежності від складу, на основі таких сплавів можуть бути створені джерела струму з питомою енергією 50 -
   100 Втгод/кг.