Page 43 - Thesis_Oprysk_Volodymyr

43

Заміщення РЗМ на Mg у RNi 3 призводить до утворення впорядкованих

тернарних сполук із суттєво зміненими властивостями, які є впорядкованими

твердими розчинами зі стехіометрією 1:2:9 та 2:1:9 в системах R–Mg–Ni [127, 129-

131]. Існування впорядкування також було продемонстровано для RY 2Ni 9 [132].

У сполуці R 2MgNi 9 Mg заміщує третину атомів РЗМ, займаючи виключно

позицію 6c у прошарку [A 2B 4] [128, 133]. Сполука RMg 2Ni 9 є граничним твердим

розчином для La 3-xMg xNi 9. У LaMg 2Ni 9 магній повністю займає позиції у шарі

Лавеса (позиція 6c), що дає змогу описати структуру як LaNi 5 + 2MgNi 2 [134-136].

Поступова заміна La на Mg призводить до систематичних змін параметрів

елементарної комірки, зокрема зменшення її об’єму зі зростанням вмісту Mg, що

зумовлено меншим атомним радіусом магнію порівняно з лантаном. Водночас таке

заміщення має суттєвий позитивний вплив, який буде детально розглянуто далі.

1.4.3.2. Характеристика гідридів фаз AB3

Гідрування сполук типу RNi 3 проявляє характерні особливості, які

відрізняють їх як від їх складових блоків типу AB 5, так і AB 2.Сполуки легких РЗМ

RNi 3 (R = La, Ce, Pr, Nd) утворюють гідриди складу від майже 3 і аж до 5 ат. Н / ф.о.

Ключовим спостереженням є виражене анізотропне розширення ґратки під час

поглинання водню, особливо вздовж кристалографічної осі c [128, 137-139].

Гідрування сплавів AB 3 характеризується кількома ділянками плато на PCT-

діаграмах, , що відповідає поетапному заповненню міжвузлових областей у шарах

AB 2 та AB 5. За допомогою нейтронної дифракції було ідентифіковано декілька

гідридних фаз (β 1, β 2, γ) на прикладі ErNi 3 – від ErNi 3H ~1,3, ErNi 3H ~2 до ErNi 3H 3,75

[139, 140]. Тоді, як для LaNi 3 в роботі [128] показано, що під час процесу десорбції

водню плато не утворилося. Така поведінка свідчить про відсутність
кристалографічної гідридної фази а дифрактограма гідриду LaNi 3, що утворився

при 20 ± 8°C та 3,3 МПа, показує широкий пік, що вказує на аморфну природу.
Додавання магнію в кристалічну ґратку RNi 3 істотно впливає на механізм

гідрування, термодинамічні параметри та структурну стабільність матеріалу.

Дослідження твердих розчинів серії La 3-xMg xNi 9 показали, що вміст магнію має