ИСТИНА

В отчетный период (2007-2009гг.) в экспериментах по уточнению фазообразования в системах с редкоземельными (р.з.) боратами основное внимание было сконцентрировано на тех участках сложных систем типа RAl3(BO3)4-K2Mo3O10-R2O3-B2O3, которые сопредельны с полями устойчивости кристаллических фаз, изоструктурных пепроссииту. Впервые изучены фазовые соотношения в области существования расплавов в системе K2Mo3O10-B2O3-Al2O3-Yb2O3 при 1000-1100оС и установлена область монофазной кристаллизации YbAl3(BO3)4 для его 15 мас.%. Определена зависимость температур насыщения раствора-расплава относительно YbAl-бората от состава растворителя, а именно, от соотношения B2O3 и K2Mo3O10 и содержания Yb2O3 в растворителе. Исследована зависимость растворимости YbAl3(BO3)4 в пределах областей его монофазного роста в расплавах двух составов: I - 55 мол.% K2Mo3O10 – 45 мол.% B2O3; II - 55 мол.% K2Mo3O10 – 40 мол.% B2O3 – 5 мол.% Yb2O3. Сопоставлены особенности кристаллизации YbAl-бората с ранее изученными р.з.-боратами ( Nd, Gd, Er ) и YAl3(BO3)4. Впервые показано, что природа р.з.-катиона проявляется в различной протяженности монофазных областей RAl3(BO3)4 в системах K2Mo3O10-B2O3-Al2O3-R2O3 и в особенностях фазообразования за их границами. В частности, при концентрации NdAl3(BO3)4 в растворе-расплаве менее 11 мол.%, он сменяется диметаборатом NdAl2(B4O10)O0.5 со слоистой структурой пепроссиита. Уточнены кристаллические структуры трех синтетических диметаборатов - RAl2.07(B4O10)O0.60 (R = La0.5Ce0.5, Ce и Nd). Политипная природа строения боратов с общей формулой RM3(BO3)4, где M – Al, Ga, Fe, Cr, представляющих единое семейство и описываемая законом теории OD - порядка-беспорядка, нашла убедительное подтверждение при исследовании ИК спектров кристаллов. С помощью атомно-силовой микроскопии изучена морфология кристаллов синтетических метаборатов этой группы. Исследована температурная зависимость параметров a и c YAl3(BO3)4 и (Er,Yb):YAl3(BO3)4 и рассчитаны коэффициенты температурного расширения. В целом продемонстрировано полное морфологическое и структурное соответствие природных и синтетических р.з.-боратов, в то время как генезис природного пепроссиита (от 550 до 100оС, давление 1 кбар) контрастирует с условиями образования его синтетических аналогов (700-900оС, атмосферное давление).