准二元 Ag(II)F2/Cu(II)F2 相图中出乎意料的共存固溶体
材料科学
2025-03-14 v1
摘要
在氟气氛中，正交相 AgF2 与单斜相 CuF2（y = 0.15、0.3、0.4、0.5）之间进行高温固相反应，得到了化学式为 Ag1-xCuxF2 的贫铜正交相与富铜单斜相固溶体共存。基于 X 射线粉末衍射分析，正交相（掺 Cu 的 AgF2）中的互溶度似乎以 Cu 浓度 30 mol%（Ag0.7Cu0.3F2）为上极限，而单斜相（掺 Ag 的 CuF2）可形成近乎化学计量比 Cu : Ag = 1 : 1 的固溶体（Cu0.56Ag0.44F2），并保持 CuF2 晶体结构。实验数据与 DFT 计算表明，掺 Cu 的 AgF2 与掺 Ag 的 CuF2 固溶体均偏离经典的 Vegard 定律。Ag1-xCuxF2 的磁性测量显示，两个相中的尼尔温度（TN）均随 Cu 含量增加而降低。类似地，Ag1-xCuxF2 的 DFT+U 理论计算表明，Ag 被 Cu 逐步替代会减弱两种结构中的磁相互作用强度（J2D）。Ag0.85Cu0.15F2 的电导率测量显示，与纯 AgF2（1.85 x 10-13 ± 1.2 x 10-15 S/cm）相比，其比离子电导率（3.71 x 10-13 ± 2.6 x 10-15 S/cm）约提高 2 倍，表明形成了无空位或 F 吸附原子的金属二氟化物样品。
引用
@article{arxiv.2304.02257,
title = {Unexpected coexisting solid solutions in the quasi-binary Ag(II)F2/Cu(II)F2 phase diagram},
author = {D. Jezierski and K. Koteras and M. Domanski and P. Połczynski and Z. Mazej and J. Lorenzana and W. Grochala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.02257},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 4 figures, 1 Table, and electronic supplement of 14 pages