Синтез та кристалічна структура селенідів R3Fe0.1Ga1.6Se7 (R – La, Ce, Pr, Nd)

Abstract

Зразки стехіометричних складів R3Fe0.1Ga1.6Se7 (R – La, Ce, Pr, Nd) були отримані з простих речовин високого ступеня чистоти у вакуумованих кварцових контейнерах за максимальної температура синтезу 1100 °C. Кристалічну структуру селенідів La3Fe0.1Ga1.6Se7 (a = 10.5358(8) Å, c = 6.3796(6) Å, V = 613.2(2) Å3, RI = 0.0846, Rp = 0.1575), Ce3Fe0.1Ga1.6Se7 (a = 10.4379(5) Å, c = 6.3550(5) Å, V = 599.6(1) Å3, RI = 0.0878, Rp = 0.2137), Pr3Fe0.1Ga1.6Se7 (a = 10.3431(4) Å, c = 6.3735(8) Å, V = 590.49(8) Å3, RI = 0.0846, Rp = 0.1575) та Nd3Fe0.1Ga1.6Se7 (a = 10.2817(4) Å, c = 6.3819(4) Å, V = 548.26(8) Å3, RI = 0.0939, Rp = 0.2409) досліджено методом рентґенівської дифракції порошку. Встановлено, що ці структури належать до структурного типу La3CuSiS7 (ПГ P63, СП hP24). Одержані халькогеніди синтезовано на основі селенідів R3Ga1.67Se7 (R – La, Ce, Pr, Nd) шляхом часткового заміщення атомів Ga у правильній системі точок (ПСТ) 2a атомами двовалентного Fe. У досліджених структурах атоми РЗМ займають ПСТ 6с і разом з атомами Se формують тригональні призми з одним додатковим атомом [R 7Se]. Тригональні призми утворюють “блоки” 3 [R 7Sе], в яких тригональні призми сполучені ребрами. Атоми Fe та Ga статистично розподілені в ПСТ 2a та мають октаедричне оточення. Октаедри [M (ПСТ 2а) 6Sе] мають спільні грані та формують вздовж осі c просторові колони [M(Fe + Ga)Se₆]ₙ, які з’єднуються з тригональними призмами через спільні ребра. Частина атомів Ga локалізована в центрі тетраедрів [Ga 4Se] ПСТ 2b.