Synthesis and properties of synthetic analogues of minerals in the system CuO-V2O5-CuCl2

Abstract

Объектами исследований бакалаврской выпускной квалификационной работы являются синтетические аналоги минералов тройной системы CuO-V2O5-CuCl2. Получены синтетические аналоги двух природных оксованадат-хлоридов меди аверьевит Cu5O2(VO4)2⋅2CuCl и ярошевскит Cu9O2(VO4)4Cl2. Изучены топологические особенности и структурно-геометрические параметры природных оксованадат-хлоридов меди. Выполнены количественные химические анализы синтезированных аналогов, подтверждающие чистоту эксперимента и отсутствие примесей. На основе результатов химических анализов были рассчитаны эмпирические формулы синтезированных соединений. Кристаллическая структура синтетического аверьевита представляет собой каркас, образующий в плоскости (110) правильную симметричную сетку кагомэ. Вследствие особой геометрии данные структуры часто оказываются сильно фрустрированными. В таком состоянии треугольные части кристаллической структуры оказывают влияние на частицы, проходящие через нее. Кристаллическая структура синтетического ярошевскита содержит фрагмент структуры кагомэ. Проведено измерение магнитной восприимчивости в широких диапазонах полей и температур для образцов синтетических аверьевита и ярошевскита. Дипломная работа состоит 8 глав, 57 рисунков, 15 таблиц, 51 наименований библиографического списка. Общий объем работы составляет 70 страниц.

The objects of research of the bachelor graduate qualification work are synthetic analogues of the minerals of the ternary system CuO-V2O5-CuCl2. Analogs of two natural oxovanadate-copper chlorides of the averievite Cu5O2 (VO4) 2⋅2CuCl and yaroshevskite Cu9O2 (VO4) 4Cl2 were synthesized. Topological features and structural-geometric parameters of natural oxovanadate-copper chlorides were studied. Quantitative chemical analyzes of the synthesized analogues were performed, confirming the purity of the experiment and the absence of impurities. Based on the results of chemical analyzes, empirical formulas of the synthesized compounds were calculated. The crystal structure of a synthetic averievite is a frame that forms in the plane (110) a regular symmetric kagome grid. Due to their particular geometry, these structures are often highly frustrated. In this state, the triangular parts of the crystal structure affect the particles passing through it. The crystal structure of synthetic yaroshevskite contains a fragment of the structure of kagome. Magnetic susceptibility was measured over wide ranges of fields and temperatures for samples of synthetic averevite and yaroshevskite. This bachelor graduate qualification work consists of 8 chapters, 57 figures, 15 tables, 51 titles of the bibliographic list. The total amount of work is 70 pages.