Пирохлор: Структура, Свойства и Применения Ниобиевых Минералов A2B2O7
Pyrochlore
Пирохлор: минерал ниобия (формула A2B2O7). Радиоактивные уран и торий, месторождения в Конго (Луэше). Кристаллическая структура, свойства и применение.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Минерал ниобия общей формулы A2B2O7.
Niobium mineral of A2B2O7 general formula
Пирохлор (|Na,Ca)2Nb2O6(OH,F) – это минеральная группа, являющаяся ниобиевым конечным членом супергруппы пирохлоров. Пирохлор также используется для обозначения кристаллической структуры Fdm. Название происходит от греческих слов πῦρ (пюр) – огонь, и χλωρός (хлорос) – зеленый, так как при классическом анализе с помощью выдувной горелки минерал обычно становится зеленым при прокаливании. Руда пирохлора обычно содержит более 0,05% природного радиоактивного урана и тория. Значительные месторождения пирохлора находятся в Луэше, провинция Северное Киву, Демократическая Республика Конго.
Pyrochlore (|Na,Ca)2Nb2O6(OH,F) is a mineral group of the niobium end member of the pyrochlore supergroup. Pyrochlore is also a term for the crystal structure Fdm. The name is from the Greek πῦρ, fire, and χλωρός, green because it typically turns green on ignition in classic blowpipe analysis. Pyrochlore ore typically contains greater than 0.05% of naturally occurring radioactive uranium and thorium. Lueshe in North Kivu, Democratic Republic of Congo, has substantial deposits of pyrochlore.
Кристальная структура
Более общая кристаллическая структура описывает материалы типа A2B2O6 и A2B2O7, где элементы A и B обычно являются редкоземельными или переходными металлами; например, Y2Ti2O7. Структура пирохлора является суперструктурным производным от простой фторитной структуры (AO2 = A4O8), в которой катионы A и B упорядочены по определенному направлению. Дополнительная вакансия аниона располагается в тетраэдрическом интерстиции между соседними катионами B-сайтов. Эти системы особенно восприимчивы к геометрической фрустрации и новым магнитным эффектам. Структура пирохлора демонстрирует разнообразные физические свойства, включая электронные изоляторы (например, La2Zr2O7), ионные проводники (Gd1.9Ca0.1Ti2O6.9), металлические проводники (Bi2Ru2O7−y), смешанные ионно-электронные проводники, спиновые льды (Dy2Ti2O7), спиновые стекла (Y2Mo2O7), системы цепей Холдейна (Tl2Ru2O7) и сверхпроводящие материалы (Cd2Re2O7). Более неупорядоченные структуры, такие как пирохлоры висмута, также исследовались из-за интересных высокочастотных диэлектрических свойств. Кристаллическая структура изучалась для применения в качестве твердых электролитов для литий-железных аккумуляторов. Утверждается, что она обеспечивает высокую проводимость, подавляя при этом рост дендритов.
The more general crystal structure describes materials of the type A2B2O6 and A2B2O7 where the A and B species are generally rare earth or transition metal species; e. g. Y2Ti2O7. The pyrochlore structure is a super structure derivative of the simple fluorite structure (AO2 = A4O8), where the A and B cations are ordered along the direction. The additional anion vacancy resides in the tetrahedral interstice between adjacent B site cations. These systems are particularly susceptible to geometrical frustration and novel magnetic effects. The pyrochlore structure shows varied physical properties spanning electronic insulators (e. g. La2Zr2O7), ionic conductors (Gd1.9Ca0.1Ti2O6.9), metallic conductors (Bi2Ru2O7−y), mixed ionic and electronic conductors, spin ice systems (Dy2Ti2O7), spin glass systems (Y2Mo2O7), haldane chain systems (Tl2Ru2O7) and superconducting materials (Cd2Re2O7). More disordered structures, such as the bismuth pyrochlores, have also been investigated due to interesting high frequency dielectric properties. The crystal structure has been investigated for use in solid electrolytes for lithium iron batteries. It is alleged to provide high conductivity while inhibiting dendrite growth.