Размещение ионов трехвалентного титана в кристаллах со структурой шеелита

Кристаллографические аспекты допирования трехвалентным титаном вольфрамата бария

Выберем в качестве представителя семейства кристаллов со структурой шеелита кристалл вольфрамата бария BaWO4. На рисунках, приведенном ниже, показана полученная с помощью программы TOPOS элементарная ячейка кристалла вольфрамата бария и фрагмент кристаллическй решетки, состоящий из иона бария и окружающих его лигандов — ионов кислорода. Фрагмент рештки, содержащй катион вольфрама, не приводится, потому что, по нашему мнению, предпочтительной позицией для 3d1-иона (Ti3+, V4+, …) являяется именно позиция бария. Дело в том, что, согласно [Каминский] ион Ti3+ в окружении с координационным числом 6 имеет ионный радиус 0.61 А, ионный радиус Ba2+ меняется с повышением координационого числа в диапазоне 6.12 от 1.36 до 1.60 А, а ионный радиус вольфрама — от 0ю42 до 0.65 А. Однако титан в позиции вольфраматребует значительной зарядовой компенсации, в то время, как в позиции бария зарядовая компеенсация незначительна.

В следующем параграфе приведены координаты позиции бария и кислородного окружения в относительных координатах,, и абсолютных x, y, z координатах для тетрагональной кристаллической модификации с параметрами a=b=5.640 А, c=12. 7 А.

Рисунок 2 Позиция Ba в вольфрамате бария и ближайшее окружение лигандов.