ИСТИНА

Конкретная фундаментальная задача связана с выяснением условий генезиса в минералообразующих системах редкоземельных (р.з.) боратов с функциональными свойствами по результатам синтеза их структурных аналогов в многокомпонентных боросодержащих расплавах. В этих рамках планируется: (1) уточнить фазовые соотношения в областях существования расплавов для р.з.-алюминиевых боратов цериевой группы, а также пределы их стабильности в сложных расплавах, включающих компоненты, сопутствующие природному пепроссииту (Ce,La)Al3B3O9; (2) исследовать состав, свойства и морфологию полученных кристаллов и природных р.з.-боратов, акцентируя внимание на выяснение природы микро- и наноразмерных включений с треугольной координацией бора, присутствующих во всех природных, и синтетических р.з.-метаборатах; (3) провести сравнительный анализ кристаллогенетических, морфологических и кристаллохимических данных по природным безводном боратам, включая пепроссиит, и результатов экспериментальных исследований кристаллизации, состава, структуры и свойств синтетических р.з.- метаборатов и ортоборатов; (4) изучить влияние примесей, фазовых переходов и других характеристик, на свойства, макро- и микроморфологию кристаллов; (5) провести оценку роли конкретных экспериментальных данных в оптимизации условий синтеза изоструктурных и других родственных соединений, в том числе и известных минералов подобного типа; (6) разработать прогностическую модель поиска новых функциональных минералов и искусственных кристаллов на основе сравнительного анализа кристаллогенезиса боратов в природных и лабораторных условиях. Не исключено, что микроразмерные включения с треугольной координацией бора во всех природных и синтетических редкоземельных метаборатах группы пепроссиита могут оказаться фрагментами не обнаруженных до сих пор в минералообразующих системах боратов.

The general goal of this research is to create physico-chemical fundamentals for determination of crystal genesis in mineral-forming systems of rare-earth borates based on results of their structural analogues, obtained in complex boron-melts. Proposed research will pursue the following goals and topics: (1) determination of phase relationships in the regions of primary crystallization of RAl-borates (R=La, Ce-Nd, Sm), including components accompanying natural mineral peprossiite (Ce,La)Al3B3O9; (2) exhaustive structural, morphological and compositional investigations of the obtained materials and natural rare-earth borates and clarification of the origin of BO3 triangular observed in all natural and synthetic rare-earth borates; (3) comparative analysis of morphological and crystal chemical data on natural anhydrous borates, including peprossiite, with experimental results on structural, morphological and compositional investigations of synthetic rare-earth meta- and orthoborates; (4) studies of the impact of purities, phase transitions and other peculiarities on crystal properties, their macro- and micromorphology; (5) evaluation of obtained experimental data in optimization of growth conditions of isostructural and other related compounds, including famous minerals; (6) development of the prognostic model for searching of new functional materials based on comparative analysis of borate crystal genesis in natural and lab conditions.

Уточнить фазовые соотношения в областях существования расплавов для р.з.-алюминиевых боратов цериевой группы, а также пределы их стабильности в сложных расплавах, включающих компоненты, сопутствующие природному пепроссииту (Ce,La)Al3B3O9. Из растворов-расплавов получить номинально чистые и смешанные кристаллы диметаборатов со структурой пепроссиита, изучить их состав и морфологические особенности.

Уточнены фазовые соотношения в областях существования расплавов для р.з.-алюминиевых боратов цериевой группы, а также пределы их стабильности в сложных расплавах, включающих компоненты, сопутствующие природному пепроссииту (Ce,La)Al3B3O9. Методом спонтанной кристаллизации из растворов в расплавах получены бораты RAl3B3O9 (где R=Ce, Pr, La), а также кристаллы смешанных составов: (Ce0.5La0.5)Al3B3O9, (Ce0.6La0.4)Al3B3O9, (Ce0.03La0.97)Al3B3O9, (Pr0.03La0.97)Al3B3O9, (Gd0.03Ce0.3La0.67)Al3B3O9. Изучен состав смешанных кристаллов диметоборатов со структурой пепроссиита, микро- и макроморфология синтезированных образцов. Определены их температура и тип плавления, предложен механизм термической диссоциации.