ИСТИНА

Смешанные силикаты редкоземельных элементов и щелочных и щелочноземельных металлов представляют собой соединения с кристаллической структурой апатита. При легировании данных соединений ионами d- и f-элементов может происходить их внедрение в различные кристаллографические позиции. Особый интерес представляют соединения, в которых легирующие ионы локализуются в тригональных пустотах структуры апатита, поскольку данная кристаллографическая позиция характеризуется высокой анизотропией кристаллического поля. Локализация парамагнитных ионов d- и f-элементов в этой позиции обеспечивает высокую магнитную анизотропию структуры, что позволяет получить ансамбли моноионных магнитов в неорганической матрице. Использование моноионных магнитов может помочь добиться значительного роста плотности записи информации. Кроме того, подобные объекты предлагаются как потенциальные элементы спинтроники и квантовых компьютеров. В связи с этим исследование и установление основных тенденций внедрения ионов d- и f-элементов является актуальной задачей. В качестве легирующей добавки в данной работе предложен кобальт, поскольку ранее удалось получить и описать моноионные магниты на основе легированных кобальтом фосфатов бария со структурой апатита. Для смешанных лантан-стронциевых и лантан-кальциевых ортосиликатов, допированных кобальтом, предложен следующий состав: La7(Ca,Sr)3(SiO4)6(CoO2)x(OH)3-2x. Методом твердофазного синтеза получена серия из шести образцов с содержанием кобальта, соответствующим значениям х=0, 0.2 и 0.4 в составах предполагаемых конечных соединений.. Методом порошковой рентгеновской дифракции установлено, что полученные образцы содержат значительные количества фазы (≈95 %) апатитоподобного смешанного ортосиликата. При этом часть ионов кобальта оказывается в составе примесной фазы кобальтита лантана LaCoO3. Изучена зависимость степени внедрения кобальта в кристаллическую решетку от химического состава и условий синтеза соединений. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 21-13-00238.