ИСТИНА

Направленный синтез и характеризация германийсодержащих интерметаллидов, изоструктурных или близких по строению G-фазам, формирующимся в виде микровключений в различных конструкционных сплавах на основе 3d-металлов второй половины ряда.

Intermetallic systems are one of the most studied objects of inorganic chemistry and solid state chemistry today regarding not only the synthesis of new compounds, the study of phase equilibria in metallic systems, but also the study of physical properties and the search for new areas of their application. The ability to synthesize IMCs with a given composition and structure is a fundamental scientific problem, and, in addition, a direct way to design functional materials based on them with desired properties, which makes the task a high degree of relevance. The goal of the project is the targeted synthesis and characterization of germanium-containing intermetallic compounds, isostructural or similar in structure to G-phases, formed as microinclusions in various structural alloys based on 3d-metals of the second half of the series.

1. Будут синтезированы новые тройные германиды со структурой типа Mg6Cu16Si7 в системах T’-T’’-Ge , а также соединения типа U6Fe16Si7C в системах T’-T’’-Ge-Si(C) (T’ = Cr, Mn, V, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf , T’’ = Fe, Co, Ni). Будут разработаны методы получения однофазных образцов и роста кристаллов. 2. Для всех новых соединений будут установлены кристаллические и электронные структуры, определена температура и характер плавления. По данным расчётов будут сделаны выводы о предпочтениях в заселении позиций конкретными металлами. 3. Для однофазных образцов полученных германидов T’6T''16Ge7 будут установлены магнитные и транспортные свойства. 4. Будут синтезированы и исследованы образцы, аналогичные по составам коммерческим никелевым сплавам, с добавкой германия вместо кремния, установлена возможность и условия образования в них искомых G-фаз и условия фазовых переходов. 5. Будет проведен анализ полученной информации и установлена взаимосвязь состав-структура-свойства для охарактеризованных соединений со структурами, производными от Th6Mn23. Полученные результаты будут иметь практическую значимость при разработке новых конструкционных сплавов на основе 3 d металлов при использовании добавки германия. Кроме того, получение целого семейства германидов с двумя магнитными элементами в составе и систематическое их изучение может привести к получению интересных магнитных свойств, пониманию природы возникновения этих свойств, а также к умению ими управлять, что открывает широкие перспективы для придания функционально-ориентированных свойств соединениям данного класса.

Руководитель и все исполнители предлагаемого проекта в течение двух лет принимали участие в качестве исполнителей в исследованиях по проекту РФФИ № 21-53-12015 . Результаты совместной работы опубликованы в четырех статьях, три из которых уровня Q1. Методом высокотемпературного ампульного синтеза в атмосфере аргона с использованием свинца в качестве флюса проведён поисковый синтез новых четверных соединений со структурой срастания бинарных интерметаллических блоков типа AuCu3 с тройными блоками типа CaBe2Ge2 - изоструктурных фосфидо-платиниду Eu2Pt7AlP2.95 - в системах AE-Pt-X-P (AЕ = Ca, Sr, Ba; X = 3d-металлы, Al). В результате выращены монокристаллы, и с помощью рентгеновской дифракции на монокристаллах были определены кристаллические структуры соединений, относящихся к структурному типу Eu2Pt7AlP2.95: Ca2Pt7AlP3.00(4), Ca2Pt7TiP3.24(4) и Ca2Pt7ZnP2.78(2). Эти соединения стали первыми представителями структурного типа Eu2Pt7AlP2.95, не содержащими РЗЭ. Впервые для данного структурного типа была исследована электронная структура. Так же были получены и охарактеризованы три новых фосфидо-платинида - Sr5Pt12P9, BaPt3P2, CaPt4P6, первые два из которых кристаллизуются в новых структурных типах. Также получено впервые соединение Pt5Mn2Si,относящееся к редкому структурному типу, и изучены его магнитные свойства. Предварительные исследования по теме предлагаемого проекта, начатые в некоторых системах, уже позволяют рассчитывать на получение новых фаз с искомой структурой. К настоящему моменту синтезом из простых веществ были получены образцы составов Nb6Ni16Ge7 и Ta6Ni16Ge7, c небольшим количеством примесей. Предварительные данные рентгеновской дифракции подтверждают принадлежность новых соединений к искомому структурному типу. Эти соединения удалось получить и методом SPS.