Как взаимодействуют атомы Gd и Er

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Gd и 10 моль атомов Er в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Gd + 10 Er298–3000 K10 Er + 10 Gd_-a;-b

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Er и Gd*

Анализ термодинамического равновесия системы гадолиний-эрбий в широком температурном интервале от 298 до 3000 К указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых химических соединений в газовой фазе. Подобное поведение характерно для многих пар редкоземельных металлов, что обусловлено их высокой химической схожестью и близостью значений электроотрицательности. С точки зрения электронной структуры, лантаноиды обладают схожими конфигурациями внешних электронных оболочек, что в большинстве случаев приводит к формированию твердых растворов или простых смесей, а не стехиометрических интерметаллидов с высокой энергией связи.

Отсутствие продуктов взаимодействия при давлении 1 атм свидетельствует о том, что энергия Гиббса для гипотетических соединений Gd-Er остается положительной или недостаточно низкой для смещения равновесия в сторону синтеза новых фаз. При высоких температурах энтропийный фактор дополнительно стабилизирует систему в виде смеси индивидуальных атомов по сравнению с упорядоченными структурами. С кинетической точки зрения взаимодействие в газовой фазе при таких условиях маловероятно, так как отсутствует сильный термодинамический стимул для преодоления барьера активации. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы и создании многокомпонентных функциональных материалов, где важно понимать границы взаимной растворимости компонентов и вероятность возникновения нежелательных фаз в процессе термической обработки или напыления.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.