Аннотация:Интерметаллические соединения представляют собой обширный класс материалов, привлекающих неослабевающий интерес исследователей благодаря уникальному сочетанию кристаллических структур и разнообразных физико-химических свойств, включая магнетизм, сверхпроводимость, каталитическую активность и способность к хранению водорода. Особое место среди них занимают вещества на основе редкоземельных металлов, чьи локализованные 4f-электроны обуславливают сложное магнитное поведение и другие уникальные характеристики.
Переход от бинарных к тройным системам значительно расширяет возможности для открытия новых фаз с прогнозируемыми или неожиданными свойствами, а также для тонкой настройки уже известных характеристик путем варьирования состава и атомного окружения. Тройные системы, включающие редкоземельный металл, переходный металл (TM) и p-элемент (X), являются особенно богатым полем для исследований в области химии твердого тела и материаловедения. Взаимодействие различных типов химических связей и электронных структур компонентов приводит к формированию сложных кристаллических решеток и проявлению нетривиальных физических явлений.
Системы R-Ru-In, где R – редкоземельный металл, Ru – рутений (переходный металл группы 8), а In – индий (постпереходный p-элемент группы 13), представляют значительный интерес. Рутений известен своей способностью образовывать стабильные интерметаллиды с разнообразными структурами, в то время как индий, особенно при его высоком содержании, склонен формировать сложные полианионные сетки или выступать в роли металлического растворителя при синтезе из расплавов. Комбинация этих элементов с тяжелыми лантаноидами (Dy, Ho, Er, Lu), характеризующимися постепенным уменьшением ионного радиуса (лантаноидное сжатие) и сложными магнитными свойствами, открывает перспективы для систематического изучения влияния размера R-компонента на фазообразование, кристаллическую структуру и, потенциально, физические свойства образующихся соединений.
Несмотря на потенциальный интерес, фазовые равновесия и процессы образования соединений в системах R-Ru-In, особенно в областях с высоким содержанием индия, остаются недостаточно изученными. Существующие данные о тройных фазах в этих системах фрагментарны, и систематические исследования, направленные на поиск и характеристику новых интерметаллидов в индий-богатой области, практически отсутствуют. Исследование именно этой области составов является актуальным, так как высокое содержание индия может способствовать стабилизации новых структурных типов, в том числе с кластерными или каркасными мотивами, способных проявлять интересные физические свойства [1].
Целью настоящей работы является синтез и структурная характеризация новых тройных интерметаллических соединений в системах R-Ru-In (где R = Dy, Ho, Er, Lu) в областях с высоким содержанием индия. Решение этой задачи позволит расширить фундаментальные знания о кристаллохимии тройных интерметаллидов редкоземельных металлов, выявить закономерности фазообразования в исследуемых системах и создать основу для дальнейшего изучения физических свойств обнаруженных фаз.
1. Синтезирована серия новых интерметаллидов R10Ru9In20 (R = Dy, Ho, Er, Lu) и рассчитаны параметры элементарных ячеек их кристаллических структур.
2. Подтверждено существование серии тройных соединений R3Ru2In4 (R = Dy, Ho, Er, Lu) и уточнены параметры элементарных ячеек их кристаллических структур.
3. При данных условиях синтеза однофазные сплавы не образуются.