ЩОДО ПЕРВИННОЇ ВЕРИФІКАЦІЇ КРИСТАЛІЧНИХ СТРУКТУР СІМЕЙСТВА АРГІРОДИТІВ
DOI:
https://doi.org/10.24144/2414-0260.2024.2.17-22Ключові слова:
кристалічна структура; аргіродити; модель зв’язкової валентності.Анотація
Для кристалічних структур фаз, що належать до науково й технологічно важливого сімейства аргіродитів загальної хімічної формули Am+(12–n–x)/mBn+X2–6–xY–x (де A = Li+; Cu+, Ag+, Cd2+, Hg2+…; B = Ga3+, Si4+, Ge4+, Sn4+, P5+, As5+…; X = O2–; S2–, Se2–, Te2–; Y = Cl–, Br–, I–; 0 ≤ x ≤ 1), характерні висока мобільність та розупорядкування катіонної підґратки A. Така особливість аргіродитів робить їх перспективними твердотільними іонними провідниками, однак значно ускладнює рентгеноструктурний аналіз аргіродитних фаз через неможливість надійно спрогнозувати позиції іонів A в елементарній комірці кристалічної структури конкретного аргіродитного зразка та ступені заповнення цих позицій.
Аналіз опублікованих структур аргіродитів виявив, що позиції типових катіонів B та їх ліґандів X у тетраедричному оточенні [BX4] повністю заселені відповідними іонами, що робить можливим первинну верифікацію вже опублікованих в науковій літературі чи нових одержаних структурних моделей аргіродитних фаз в рамках моделі зв’язкової валентності (МЗВ) – шляхом розрахунку сум зв’язкових валентностей для катіонів B з міжатомних відстаней dBX в тетраедрах [BX4]. Окрім проведення первинної верифікації структурних моделей аргіродитних фаз, використання МЗВ і рекомендованих у роботі числових параметрів дозволяє створювати надійні стартові часткові структурні моделі аргіродитних фаз для подальшого їх уточнення методами рентгеноструктурного аналізу, а також стабілізувати процес уточнення кристалічної структури шляхом накладання нестрогих обмежень на відхилення розрахованих міжатомних відстаней dBX всередині тетраедрів [BX4] від прогнозованих відстаней.
Посилання
Kuhs W.F., Nitsche R., Scheunemann K. The argyrodites – a new family of tetrahedrally close-packed structures. Mat. Res. Bull. 1979, 14(2), 241–248. Doi: 10.1016/0025-5408(79)90125-9.
Nilges T., Pfitzner A. A structural differentiation of quaternary copper argyrodites: Structure – property relations of high temperature ion conductors. Z. Kristallogr. 2005, 220(2–3), 281–294. Doi: 10.1524/zkri.220.2.281.59142.
Haznar A., Pietraszko A., Studenyak I.P. X-ray study of the superionic phase transition in Cu6PS5Br. Solid State Ionics. 1999, 119(1–4), 31–36. Doi: 10.1016/S0167-2738(98)00479-2.
Beeken R.B., Garbe J.J., Petersen N.R., Stoneman M.R. Electrical properties of the Ag6PSe5X (X = Cl, Br, I) argyrodites. J. Phys. Chem. Solids. 2004, 65(5), 1011–1014. Doi: 10.1016/j.jpcs.2003.10.060.
Beeken R.B., Garbe J.J., Gillis J.M., Petersen N.R., Podoll B.W., Stoneman M.R. Electrical conductivities of the Ag6PS5X and the Cu6PSe5X (X = Br, I) argyrodites. J. Phys. Chem. Solids. 2005, 66(5), 882–886. Doi:10.1016/j.jpcs.2004.10.010.
Deiseroth H.-J., Kong S.-T., Eckert H., Vannahme J., Reiner C., Zaiß T., Schlosser M. Li6PS5X: A class of crystalline Li-rich solids with an unusually high Li+ mobility. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47(4), 755–758. Doi: 10.1002/anie.200703900.
Kong S.-T., Deiseroth H.-J., Maier J., Nickel V., Weichert K., ReinerC. Li6PO5Br and Li6PO5Cl: The first Lithium-oxide-argyrodites. Z. Anorg. Allg. Chem. 2010, 636(11), 1920–1924. Doi: 10.1002/zaac.201000121.
Eulenberger G. Die Kristallstruktur der Tieftemperaturmodifikation von Ag8GeS6. Monatsh. Chem. 1977, 108(4), 901–913. Doi: 10.1007/BF00898056.
Jones P.G. Crystal structure determination: a critical view. Chem. Soc. Rev. 1984, 13(2), 157–172. Doi: 10.1039/CS9841300157.
Watkin D. Structure refinement: some background theory and practical strategies. J. Appl. Crystallogr. 2008, 41(3), 491–522. Doi: 10.1107/S0021889808007279.
McCusker L.B., Von Dreele R.B., Cox D.E., Louër D., Scardi P. Rietveld refinement guidelines. J. Appl. Crystallogr. 1999, 32(1), 36–50. Doi: 10.1107/S0021889898009856.
Brown I.D. The Chemical Bond in Inorganic Chemistry: The Bond Valence Model. New York: Oxford University Press, 2002. P.288.
Brown I.D. Recent developments in the methods and applications of the bond valence model. Chem. Rev. 2009, 109(12), 6858–6919. Doi: 10.1021/cr900053k.
Brown I.D., Altermatt D. Bond-valence parameters obtained from a systematic analysis of the Inorganic Crystal Structure Database. Acta Crystallogr. 1985, B41(4), 244–247. Doi: 10.1107/S0108768185002063.
Brese N.E., O'Keeffe M. Bond-valence parameters for solids. Acta Crystallogr. 1991, B47(2), 192–197. Doi: 10.1107/S0108768190011041.
O'Keeffe M, Brese N.E. Atom sizes and bond lengths in molecules and crystals. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113(9), 3226–3229. Doi: 10.1021/ja00009a002.
Sidey V., Shteyfan A. Revised bond valence parameters for the P+5/S–2 ion pair. J. Phys. Chem. Solids 2017, 103, 73–75. Doi: 10.1016/j.jpcs.2016.12.004.
Belsky A., Hellenbrandt M., Karen V.L., Luksch P. New developments in the Inorganic Crystal Structure Database (ICSD): accessibility in support of materials research and design. Acta Crystallogr. 2002, B58(3), 364–369. Doi: 10.1107/S0108768102006948.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензування
Стаття та будь-який пов’язаний з нею опублікований матеріал поширюється за ліцензією Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
Умови цієї ліцензії не впливають на права автора чи іншого творчого виконавця захищати цілісність і право власності на свою роботу.
Авторське право на макет журналу та обкладинки повністю належить ДВНЗ "Ужгородський національний університет".
Весь контент публікується добросовісно, і думки, висловлені авторами, є тільки їхніми та не обов’язково відображають точку зору ДВНЗ "Ужгородський національний університет".
Автори надають РВВ ДВНЗ "Ужгородський національний університет" ліцензію на публікацію статті та ідентифікують себе як першовидавця.
Авторське право
Авторські права на будь-яку статтю зберігаються за автором(ами).
Публікацію статті мають схвалити всі автори та відповідальні органи інститутів, в яких виконувалося дослідження, якщо такі є.
Автори можуть уповноважити одного зі своїх співавторів діяти від їхнього імені та бути автором-кореспондентом, який відповідає за листування з редакційною командою журналу.
Автори можуть надати будь-якій третій стороні право вільно використовувати статтю за умови зазначення авторів та належного оформлення цитування.