- Статья поступила: 01.03.2022 г.
- С доработки: 30.03.2022 г.
- Принята к публикации: 31.03.2022 г.
- DOI 10.26902/JSC_id96516
- EDN: AJWVGT
- Просмотров: 463
©
Солодовников С.Ф.
1 , Гуляева О.А.
1, Савина А.А.
2,3, Юдин В.Н.
1, Бузлуков А.Л.
4,5, Солодовникова З.А.
1, Золотова Е.С.
1, Спиридонова Т.С.
2, Хайкина Е.Г.
2, Стефанович С.Ю.
6, Медведева Н.И.
5, Бакланова Я.В.
5, Денисова Т.А.
5
1 Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия
3 Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия
4 Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
5 Институт химии твердого тела УрО РАН, Екатеринбург, Россия
6 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия
Рассмотрены особенности строения, нестехиометрия и ионная подвижность молибдатов, вольфраматов и других соединений, кристаллизующихся в структурном типе аллюодита (Na, Ca)(Fe, Mn, Mg)3(PO4)3 с общей кристаллохимической формулой по П. Муру X(2)X(1)M(1)M(2)2(TO4)3, где X — крупные катионы Na+, Ca2+, K+, Pb2+
и др. с КЧ = 8; M — октаэдрические катионы, T = P, As, V, S, Mo, W. На основе этой формулы и заселенностей соответствующих позиций выведены возможные пределы составов двойных молибдатов и вольфраматов типа аллюодита. Рассмотрены виды искажения (сверхструктуры) аллюодита, выделено несколько групп фаз, различающихся симметрией, числом анионов в ячейке и векторной связью с ячейкой исходной структуры аллюодита. Показано, что ключевую роль в переносе катионов натрия в фазах типа аллюодита играют цепочки частично дефектных позиций X(2) и X(1), идущие вдоль оси c. Для фосфатов и сульфатов со структурой аллюодита характерен преимущественно одномерный транспорт ионов натрия, однако, согласно данным расчетов карт сумм валентных усилий, ЯМР спектроскопии и ab initio расчетов, в сложных молибдатах и вольфраматах есть возможность двухмерной проводимости в плоскости (100) за счет перетока ионов Na+ между каналами X(2)—X(2) и X(1)—X(1) через мостиковую позицию M(1). Показано, что в семействе родственных аллюодиту (псевдо)ромбических тройных молибдатов Na10Cs4M5(MoO4)12
(M = Mn, Co) и Na25Cs8R5(MoO4)24
(R = Fe, Sc, In) также возможна двухмерная диффузия ионов натрия через последовательные зигзагообразные ионные перескоки с
вероятной реализацией трехмерного транспорта при повышенных температурах.
Ключевые слова: семейство аллюодита, кристаллическая структура, молибдаты, вольфраматы, нестехиометрия, искажение структуры, сверхструктура, карты сумм валентных усилий, ЯМР, ab initio расчеты, ионная подвижность