Границі заміщення та області термодинамічної стабільності в системах Ca1–x(Na0.5Ln0.5)xMoO4 (Ln = рідкісноземельні елементи)
Ескіз недоступний
Дата
2026
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
The International research and practice conference “Nanotechnology and nanomaterials” (NANO-2026).
Анотація
У роботі визначено границі заміщення та області термодинамічної стабільності твердих розчинів Ca1−x(Na0.5Ln0.5)xMoO4 (Ln = рідкісноземельні елементи) на основі кристалоенергетичної теорії ізоморфної змішуваності. Показано, що зі зростанням атомного номера РЗЕ енергії змішування Q та критичні температури розпаду спочатку істотно зменшуються в ряду La–Gd, а потім зростають у ряду Gd–Yb. Розрахункові результати узгоджуються з наявними експериментальними даними та опублікованими температурами синтезу. Системи характеризуються широкими областями термодинамічної стабільності, що простягаються до наднизьких температур (~37 K) і перевищують області стабільності аналогічних фосфатних, фторидних та арсенатних твердих розчинів. Отримані діаграми стабільності можуть бути використані для раціонального дизайну молібдатних матеріалів зі структурою шеєліту з контрольованим складом і властивостями, зокрема, як кристалічних матриць для включення РЗЕ та актиноїдів, люмінесцентних і фотонних матеріалів, а також стійких форм для довготривалої іммобілізації радіоактивних ізотопів.
The study predicts the substitution limits and thermodynamic stability regions of Ca1−x(Na0.5Ln0.5)xMoO4 solid solutions (Ln = REEs) using the crystal-energy theory of isomorphous miscibility. With increasing REE atomic number, the mixing energies Q and critical decomposition temperatures first decrease markedly from La to Gd and then increase from Gd to Yb. The calculated results are consistent with available experimental data and reported synthesis temperatures. The systems exhibit broad thermodynamic stability regions extending to ultralow temperatures (~37 K), exceeding those reported for analogous phosphate, fluoride, and arsenate solid solutions. The resulting stability diagrams can guide the rational design of scheelite-type molybdate materials with controlled composition and properties, including crystalline matrices for incorporation of REEs and actinides, luminescent and photonic materials, and durable waste forms for long-term immobilization of radioactive isotopes.
The study predicts the substitution limits and thermodynamic stability regions of Ca1−x(Na0.5Ln0.5)xMoO4 solid solutions (Ln = REEs) using the crystal-energy theory of isomorphous miscibility. With increasing REE atomic number, the mixing energies Q and critical decomposition temperatures first decrease markedly from La to Gd and then increase from Gd to Yb. The calculated results are consistent with available experimental data and reported synthesis temperatures. The systems exhibit broad thermodynamic stability regions extending to ultralow temperatures (~37 K), exceeding those reported for analogous phosphate, fluoride, and arsenate solid solutions. The resulting stability diagrams can guide the rational design of scheelite-type molybdate materials with controlled composition and properties, including crystalline matrices for incorporation of REEs and actinides, luminescent and photonic materials, and durable waste forms for long-term immobilization of radioactive isotopes.
Опис
The International research and practice conference “Nanotechnology and nanomaterials” (NANO-2026). Abstract Book of participants of the International research and practice conference, 26–28 August 2026, Chernivtsi / Ed. by Dr. Olena Fesenko. – Kyiv, 2026. – P. 599. ISBN 978-617-8888-05-3.