Журнал неорганической химии, 2022, T. 67, № 8, стр. 1127-1133

Синтез и термодинамические свойства индата магния

О. Н. Кондратьева a*, М. Н. Смирнова a, Г. Е. Никифорова a, А. В. Хорошилов a, А. А. Архипенко a, В. М. Гуревич b

a Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
119991 Москва, Ленинский пр-т, 31, Россия

b Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
119991 Москва, ул. Косыгина, 19, Россия

* E-mail: olga.kondratieva@igic.ras.ru

Поступила в редакцию 08.02.2022
После доработки 16.02.2022
Принята к публикации 24.02.2022

Аннотация

Предложен способ получения индата магния и проведено экспериментальное исследование его термодинамических свойств. Порошок MgIn2O4 синтезирован путем высокотемпературного отжига смеси нанокристаллических оксидов индия и магния. Смесь получена в результате термического разложения гелеобразного прекурсора на основе глицина и нитратов магния и индия. Микроструктура, фазовый и химический состав порошка, полученного в результате высокотемпературного отжига, изучены методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Зависимость теплоемкости MgIn2O4 от температуры измерена с помощью релаксационной, адиабатической и дифференциальной сканирующей калориметрии в диапазоне от 4.2 до 1346 K. Установлено, что экспериментальная кривая теплоемкости в изученном температурном диапазоне не имеет аномалий. С использованием измеренных значений теплоемкости рассчитаны температурные зависимости стандартных термодинамических функций MgIn2O4 в диапазоне от 0 до1346 K.

Ключевые слова: MgIn2O4, шпинель, адиабатическая калориметрия, релаксационная калориметрия, ДСК, теплоемкость, термодинамические свойства

Список литературы

  1. Hirschle C., Schreuer J., Galazka Z. // J. Appl. Phys. 2018. V. 124. P. 065111. https://doi.org/10.1063/1.5037786

  2. Hirschle C., Schreuer J., Galazka Z. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 886. 161214. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161214

  3. van der Laag N.J., Snel M.D., Magusin P.C.M.M. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2004. V. 4. P. 2417. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2003.06.001

  4. Wilkerson K.R., Smith J.D., Sander T.P. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2013. V. 96. P. 859. https://doi.org/10.1111/jace.12125

  5. Kondrat'eva O.N., Tyurin A.V., Nikiforova G.E. et al. // Thermochim. Acta. 2016. V. 641. P. 49. https://doi.org/10.1016/j.tca.2016.08.015

  6. Кондратьева О.Н., Никифорова Г.Е., Смирнова М.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 7. С. 851. [Kondrat’eva O.N., Nikiforova G.E., Smirnova M.N. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 7. P. 957.] https://doi.org/10.1134/S0036023621070068

  7. Galazka Z. Transparent Semiconducting Oxides: Bulk Crystal Growth and Fundamental Properties. N.Y.: Jenny Stanford Publishing Pte. Ltd., 2020.

  8. Galazka Z., Klimm D., Irmscher K. et al. // Phys. Status Solidi A. 2015. V. 212. P. 1455. https://doi.org/10.1002/pssa.201431835

  9. Galazka Z., Ganschow S., Schewski R. et al. // APL Mater. 2019. V. 7. P. 022512. https://doi.org/10.1063/1.5053867

  10. Glazunov I.V., Malyarevich A.M., Yumashev K.V. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 2021. V. 557. P. 120627. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120627

  11. Wang L., Gong W., Wang S. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 1999. V. 82. P. 3321. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1999.tb02246.x

  12. Shen T.D., Feng S., Tang M. et al. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 263115. https://doi.org/10.1063/1.2753098

  13. Uberuaga B.P., Tang M., Jiang C. et al. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 8750. https://doi.org/10.1038/ncomms9750

  14. Tang M., Valdez J.A., Wang Y. et al. // Scripta Mater. 2016. V. 125. P. 10. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2016.07.009

  15. Schlegel N., Ebert S., Mauer G. et al. // J. Therm. Spray Tech. 2015. V. 24. P. 144. https://doi.org/10.1007/s11666-014-0138-6

  16. Ebert S., Mücke R., Mack D. et al. // J. Eur. Ceram. Soc. 2013. V. 33. P. 3335. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.06.021

  17. Покровский Б.И., Гапеев А.К., Горяга А.Н. и др. // Ферримагнетизм. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. С. 137.

  18. Surble S., Baldinozzi G., Simeone D. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2008. V. 266. P. 3002. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2008.03.153

  19. Moriga T., Sakamoto T., Sato Y. et al. // J. Solid State Chem. 1999. V. 142. P. 206. https://doi.org/10.1006/jssc.1998.8036

  20. Dali S.E., Chockalingam M.J. // Mater. Chem. Phys. 2002. V. 70. P. 73. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(00)00466-1

  21. Dali S.E., Jayachandran M.J., Chockalingam M.J. // J. Mater. Sci. Lett. 1999. V. 18. P. 915. https://doi.org/10.1023/A:1006625000253

  22. Biswas K., Varadaraju U.V. // Mater. Res. Bull. 2010. V. 45. P. 659. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2009.11.003

  23. Ueda N., Omata T., Hikuma N. et al. // Appl. Phys. Lett. 1992. V. 61. 1954. https://doi.org/10.1063/1.108374

  24. Tanji H., Kurihara N., Yoshida M. // J. Mater. Sci. Lett. 1994. V. 13. P. 1673. https://doi.org/10.1007/BF00451735

  25. Miyakawa M., Noshiro R., Ogawa T. et al. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 2112. https://doi.org/10.1063/1.1418425

  26. Muranaka S., Shigematu T. // J. Jpn. Soc. Powder Metall. 2002. V. 47. P. 375. https://doi.org/10.2497/jjspm.47.375

  27. Moses Ezhil Raj A., Subramanian B., Senthilkumar V. et al. // Physica E. 2008. V. 40. P. 467. https://doi.org/10.1016/j.physe.2007.07.004

  28. Kimizuka N., Brown F., Flores M.J.R. // J. Solid State Chem. 2000. V. 150. P. 276. https://doi.org/10.1006/jssc.1999.8591

  29. Surble S., Gosset D., Dolle M. et al. // Solid State Sci. 2011. V. 13. P. 42. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2010.10.004

  30. Seko A., Yuge K., Oba F. et al. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. P. 184117. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.184117

  31. Bouhemadou A., Khenata R., Zerarga F. // Eur. Phys. J. B. 2007. V. 56. P. 1. https://doi.org/10.1140/epjb/e2007-00003-1

  32. Mahmood Q., Hassan M., Algrafy E. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2020. V. 144. P. 109481. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2020.109481

  33. Bissengaliyeva M.R., Gogol D.B., Taymasova S.T. et al. // J. Chem. Eng. Data. 2011. V. 56. P. 195. https://doi.org/10.1021/je100658y

  34. Стрелков П.Г., Склянкин А.А. // Прикл. мех. и техн. физика. 1960. № 2. С. 100.

  35. Archer D.G. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1993. V. 22. P. 1441. https://doi.org/10.1063/1.555931

  36. Majzlan J., Navrotsky A., Woodfield B.F. et al. // J. Low Temp. Phys. 2003. V. 130. P. 69. https://doi.org/10.1023/a:1021897402158

  37. Richet P., Fiquet G. // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P. 445. https://doi.org/10.1029/90JB02172

  38. Гуревич В.М., Хлюстов В.Г. // Геохимия. 1979. № 6. С. 829.

Дополнительные материалы отсутствуют.