Электронная структура ванадийсодержащих апатитоподобных соединений кальция, изоморфно модифицированных щелочными и редкоземельными металлами

В. Х. Касияненко$^{1}$, В. Л. Карбовский$^{2}$, Н. А. Курган$^{2}$, Л. И. Карбовская$^{2}$, Е. И. Гетьман$^{3}$

$^{1}$Винницкий национальный технический университет, Хмельницкое шоссе, 95, 21021 Винница, Украина
$^{2}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{3}$Донецкий национальный университет, ул. Университетская, 24, 83055 Донецк, Украина

Получена: 05.12.2014; окончательный вариант - 07.09.2015. Скачать: PDF

Исследовано влияние замещения ионов Ca$^{2+}$ в решётке ванадатоапатита (по схеме 2Me$^{2+}$ = Ln$^{3+}$ + A$^{+}$; Ln = La, Nd, Sm, Gd, Ho; A = Li, Na, K, Rb, Cs) редкоземельными и щелочными металлами на закономерности формирования электронного строения кристаллов. Установлено, что при модифицировании редкоземельными металлами замещение кальция происходит предпочтительно в Ca$_{(2)}$-позиции структуры апатита, а при изоморфном модифицировании щелочными элементами замещение происходит в обеих кристаллографических позициях. Обсуждается участие валентных и субвалентных атомных оболочек в образовании химических связей, анализируются данные об участии $4f$-электронов редкоземельных элементов в формировании структуры рентгеноэлектронных спектров и химических связей с атомами окружения.

Ключевые слова: ванадатоапатит, изоморфное замещение, электронное и атомное строение, квантово-механическое моделирование, рентгеноэлектронные спектры, щелочные и редкоземельные металлы.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i08/1077.html

PACS: 71.20.Ps, 71.55.Ht, 71.70.Ch, 78.30.Hv, 78.70.Dm, 79.60.Jv, 82.80.Pv


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. Л. Карбовский, А. П. Шпак, Апатиты и апатитоподобные соединения. Электронное строение и свойства (Киев: Наукова думка: 2010).
  2. U. Kempe and J. Götze, Mineralogical Magazine, 66, No. 1: 151 (2002). Crossref
  3. M. J. Weber, J. Non-Cryst. Sol., 47, No. 1: 117 (1982). Crossref
  4. K. B. Steinbruegge, T. Henningsen, and R. H. Hopkins, Appl. Optics, 11, No. 5: 999 (1972). Crossref
  5. Л. И. Арданова, Е. И. Гетьман, Ю. В. Канюка, В. А. Кармалицкий, С. Н. Лобода, В. И. Марченко, Труды ДонГТУ. Химия и химическая технология, № 13: 96 (2000).
  6. В. І. Марченко, Є. І. Гетьман, Т. О. Грищенкова, Л. І. Карданова, Спосіб одержання гідроксованадату кальцію і твердих розчинів на його основі, Патент № 98126755 (Опубл. 11 жовтня 1999 р.)
  7. В. В. Немошкаленко, В. Н. Антонов, Методы вычислительной физики в теории твёрдого тела (Киев: Наукова думка: 1985).