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tonylc

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[交流] 討論下晶格離子取代問(wèn)題

在進(jìn)行離子取代時(shí)，離子進(jìn)入晶格是配位優(yōu)先還是離子半徑近似優(yōu)先呢？以稀土元素La3+取代鈣鈦礦結(jié)構(gòu)BaTiO3的A、B位為例，La3+離子12配位時(shí)半徑為1.36，6配位時(shí)離子半徑為1.032，Ba2+離子12配位時(shí)半徑為1.61，Ti4+離子6配位時(shí)的半徑為0.605。那么很顯然La3+離子在12配位時(shí)很容易進(jìn)入A位，但是6配位時(shí)呢，是進(jìn)B位還是A位呢，容差公式能告訴我們些什么？對(duì)于某些只有6配位沒(méi)有12配位的稀土離子來(lái)說(shuō)它可不可能進(jìn)入A位？

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1樓 2012-01-31 10:15:32

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樓: Originally posted by westyouday at 2012-01-31 15:08:15:
如果是取代式固溶的話(huà)，應(yīng)該考慮的因素主要有離子半徑，離子價(jià)，晶格，和電負(fù)性，有的書(shū)還有講還需要考慮場(chǎng)強(qiáng)。從離子半徑看，應(yīng)該是相同配位相同價(jià)態(tài)情況下，要進(jìn)入離子的半徑，應(yīng)在基質(zhì)離子半徑的15%以?xún)?nèi)（正負(fù) ...

的確，前兩天看了一篇文章就是根據(jù)容差公式計(jì)算了不同稀土離子取代BaTiO3 AB位的可能性，但是對(duì)于只有6配位的稀土離子來(lái)說(shuō)，他依然可以進(jìn)入A位，但是我跟作者交流后得知他們是把6配位的離子stretch之后按照12配位進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)果的，不知道這種方法是否科學(xué)？

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4樓2012-02-01 11:49:26

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westyouday

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lichun1210(金幣+2): 感謝回帖交流 2012-01-31 15:09:04

如果是取代式固溶的話(huà)，應(yīng)該考慮的因素主要有離子半徑，離子價(jià)，晶格，和電負(fù)性，有的書(shū)還有講還需要考慮場(chǎng)強(qiáng)。從離子半徑看，應(yīng)該是相同配位相同價(jià)態(tài)情況下，要進(jìn)入離子的半徑，應(yīng)在基質(zhì)離子半徑的15%以?xún)?nèi)（正負(fù)15%，當(dāng)然這個(gè)是經(jīng)驗(yàn)條件，不是定律）；對(duì)于配位數(shù)來(lái)講，如果只有6配位，沒(méi)有12配位的離子，想進(jìn)入12配位的晶格，不是不行，只是形成固溶的難度較大；具體情況要具體分析，是否真正進(jìn)入，還是要靠實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。

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2樓2012-01-31 15:08:15

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wormma

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小木蟲(chóng)(金幣+0.5):給個(gè)紅包，謝謝回帖
lichun1210(金幣+1): 感謝回帖交流 2012-02-01 12:03:50

個(gè)人的看法，應(yīng)該是在盡可能不改變配位的情況下，離子半徑越接近，替代越容易。因?yàn)榕湮坏母淖円馕吨嘧儯@個(gè)比等結(jié)構(gòu)替代難。

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3樓2012-01-31 22:46:51

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樓: Originally posted by wormma at 2012-01-31 22:46:51:
個(gè)人的看法，應(yīng)該是在盡可能不改變配位的情況下，離子半徑越接近，替代越容易。因?yàn)榕湮坏母淖円馕吨嘧�，這個(gè)比等結(jié)構(gòu)替代難。

離子半徑相似，配位數(shù)相同的情況是沒(méi)有什么疑問(wèn)的。問(wèn)題就在于如果離子半徑相同但是配位數(shù)不同怎么辦，實(shí)驗(yàn)可以來(lái)驗(yàn)證，那有沒(méi)有理論支撐呢？

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5樓2012-02-01 11:51:01

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