ЩОДО ОКТАЕДРИЧНОГО ФАКТОРУ В ПРОГНОЗУВАННІ УТВОРЕННЯ ПЕРОВСКІТНИХ СТРУКТУР
DOI:
https://doi.org/10.24144/2414-0260.2026.1.5-9Ключові слова:
кристалічна структура; перовскіти; октаедричний фактор.Анотація
Розроблений Гольдшмідтом фактор толерантності перовскітів широко використовується фахівцями з хімії та фізики твердого тіла й матеріалознавства для прогнозування утворення й оцінки меж стабільності перовскітних структур заданого хімічного складу ABX3 (де A і B – катіони, X – аніон). Однак, попри високу ефективність фактору толерантності загалом, його числові значення, що характеризують високу ймовірність утворення перовскітної фази, можуть бути одержані також для тих наборів іонів, для яких співвідношення іонних радіусів r(B) / r(X) не дозволяє утворити стійкий координаційний октаедр [BX6], присутність якого характерна для всіх без винятку представників сімейства перовскітів. Для усунення такої проблеми було додатково запропоновано октаедричний фактор, що розраховується як співвідношення іонних радіусів B та X. Використання октаедричного фактору поряд із фактором толерантності дозволило побудувати діаграми в координатах «фактор толерантності – октаедричний фактор» й виділити на цих діаграмах області утворення перовскітних фаз.
У представленій роботі доводиться необхідність розраховувати величини октаедричного фактору з використанням кристалічних радіусів Шеннона, а не його ефективних іонних радіусів, як це традиційно робиться в науковій літературі. Кристалічні радіуси базуються на вивченні розподілу електронної густини в кристалах і ближче відображають реальні фізичні розміри іонів, зберігаючи при цьому прогностичну силу ефективних іонних радіусів при розрахунках міжатомних відстаней між катіонами й аніонами. При дослідженнях перовскітних структур розрахунки величин фактору толерантності й октаедричного фактору рекомендовано проводити лише з використанням кристалічних радіусів Шеннона. Висновки, зроблені на підставі величин октаедричного фактору, одержаних з використанням ефективних іонних радіусів Шеннона, слід розглядати як потенційно помилкові й за потреби коригувати із врахуванням величин кристалічних радіусів відповідних іонів.
Посилання
Goldschmidt V.M. Die Gesetze der Krystallochemie. Naturwissenschaften. 1926, 14(21). 477–485. Doi: 10.1007/BF01507527.
West A.R. Solid State Chemistry and its Applications, 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons. 2014. P.xxvi+556.
Tilley R.J.D., Perovskites: Structure–Property Relationships, Chichester: John Wiley & Sons. 2016. P.xii+315.
Saparov B., Mitzi D.B. Organic–Inorganic Perovskites: Structural Versatility for Functional Materials Design. Chem. Rev. 2016, 116(7). 4558–4596. Doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00715.
Li W., Stroppa A., Wang Z.-M., Gao S. Hybrid Organic-Inorganic Perovskites. Weinheim, Germany: Wiley, 2020. P.278.
Fabini D.H., Labram J.G., Lehner A.J., Bechtel J.S., Evans H.A., Van der Ven A., Wudl F., Chabinyc M.L., Seshadri R. Main-Group Halide Semiconductors Derived from Perovskite: Distinguishing Chemical, Structural, and Electronic Aspects. Inorg. Chem. 2017, 56(1). 11–25. Doi: 10.1021/acs.inorgchem.6b01539.
Phillips A.E. Further adventures of the perovskite family. IUCrJ 2022, 9(5). 533–535. Doi: 10.1107/S2052252522008673.
Kieslich G., Sun S., Cheetham A.K. Solid-state principles applied to organic–inorganic perovskites: new tricks for an old dog. Chem. Sci. 2014, 5(12). 4712–4715. Doi: 10.1039/C4SC02211D.
Li C.H., Soh K.C.K., Wu P. Formability of ABO3 perovskites. J. Alloys Compd. 2004, 372(1). 40–48. Doi: 10.1016/j.jallcom.2003.10.017.
Li C.H., Lu X.G, Ding W.H, Feng L.M., Gao Y.H., Guo Z.M. Formability of ABX3 (X = F, Cl, Br, I) halide perovskites, Acta Crystallogr. 2008, B64(6). 702–707. Doi: 10.1107/S0108768108032734.
Feng L.M., Jiang L.Q., Zhu M., Liu H.B., Zhou X., Li C.H. Formability of ABO3 cubic perovskites. J. Phys. Chem. Solids 2008, 69(4). 967–974. Doi: 10.1016/j.jpcs.2007.11.007.
Nathan L.C. Predictions of crystal structure based on radius ratio: How reliable are they? J. Chem. Educ. 1985, 62(3). 215–218. Doi: 10.1021/ed062p215.
Shannon R.D. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallogr. 1976, A32(5). 751–767. Doi: 10.1107/S0567739476001551.
Gibbs G.V., Ross N.L., Cox D.F., Rosso K.M., Iversen B.B., Spackman M.A. Bonded Radii and the Contraction of the Electron Density of the Oxygen Atom by Bonded Interactions. J. Phys. Chem. A, 2013, 117(7). 1632–1640. Doi: 10.1021/jp310462g.
Van Noorden R., Maher B., Nuzzo R. The top 100 papers: Nature explores the most-cited research of all time. Nature 2014, 514(7524). 550–553. Doi: 10.1038/514550a.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 В.І. Сідей
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
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 редакційно-видавничому відділу 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.
