hrvatski

Ugradnja odabranih dopanada u strukturu mulita, ganita i indijevog oksida

Izvršena su strukturna istraživanja nanokristalnih uzoraka mulita (3Al2O3SiO2) dopiranih s 0-9, 6 tež.% Cr2O3, uzoraka mulita dopiranih s 0-3 at% Co2+, uzoraka ganita (ZnAl2O4) dopiranih s 0-100 at% Co2+, te uzoraka indijevog oksida (In2O3) dopiranih s 0-14 at% Sn4+ (materijal poznat pod nazivom ITO) kako bi se ispitao mehanizam ugradnje dopanada u ovisnosti o njihovom oksidacijskom stupnju i udjelu. Uzorci su priređeni sol-gel metodom. Ispitani su prvenstveno pomoću rentgenske difrakcije, njihove kristalne strukture su riješene pomoću Rietveldove metode. Dopirani uzorci mulita i ganita također su ispitani pomoću elektronske paramagnetske rezonancije (EPR), dok su uzorci ITO dodatno ispitani pomoću 119Sn- Mössbauer spektroskopije i transmisijske elektronske mikroskopije (TEM). Pri dopiranju mulita kation Cr3+ zamjenjuje Al3+ u oktaedru AlO6 strukture mulita (mjesto M1). Kromom dopirani mulit ima manju termičku ekspanziju negoli čisti mulit. U području temperature od 480 do 940 º ; C koeficijenti termičke ekspanzije duž kristalografskih osi a, b i c imaju minimum za uzorak s 6, 97 tež. % Cr2O3. Ustanovljeno je da se u mulit ugrađuje tek 0, 36 tež.% Co2+. Kationi Co2+ zamjenjuju katione Al3+ u oktaedrima AlO6 strukture mulita, dok istovremeno isti udio kationa Si4+ zamjenjuje Al3+ katione u tetraedrima (Al, Si)O4 zbog sačuvanja naboja. Dopiranje ganita kobaltom inducira pojavu inverzne spinelne strukture već za 4 at% Co2+, parametar inverzije strukture raste s udjelom ugrađenog Co2+. Veza metal-kisik u oktaedru (Al, Co)O6 ima dominantni utjecaj na parametar jedinične ćelije dopiranog ganita. Mehanizam ugradnje Sn4+ u indijev oksid jako ovisi o udjelu Sn4+. Do udjela od 7, 8 at% kation Sn4+ preferirano zaposjeda mjesto D strukture In2O3, a nakon tog udjela preferirano zaposjeda mjesto B. Dopiranje kositrom inducira ugradnju intersticijskog kisika u početnu strukturu In2O3.

dopiranje ; mulit ; ganit ; indijev oksid ; difrakcija u polikristalnom uzorku ; Rietveldova metoda

nije evidentirano