Сечения фотоионизации основных и возбужденных валентных электронов лантаноидов для исследований электронного строения материалов методом РФЭС и расчет спектра кластера Ce63O216

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сечения фотоионизации атомных оболочек необходимы при исследованиях электронного строения материалов методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. В химической связи лантаноидов с другими атомами участвуют электроны как основных конфигураций, так и возбужденных. Однако в существующих таблицах присутствуют сечения фотоионизации только основных конфигураций лантаноидов. В настоящей работе рассчитаны сечения фотоионизации основных и впервые возбужденных состояний атомов лантаноидов для энергий фотонов 1253.6 и 1486.6 эВ. Расчеты проводились на основе релятивистских волновых функций самосогласованного поля, полученных методом Дирака–Фока. Обсуждается приложение полученных результатов к экспериментальным рентгеновским фотоэлектронным спектрам соединений лантаноидов на примере экспериментального спектра CeO2 и впервые рассчитанного спектра кластера Ce63O216.

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Лантаноиды находят широкое применение при создании новых материалов [1–5]. Методы рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и рентгеновского поглощения широко применяются при изучении соединений лантаноидов, но в основном изучается структура спектров электронов остовных уровней и края поглощения (см. [6–11] и ссылки в них). Структура спектров валентных электронов рассматривалась в основном только в нерелятивистском приближении [12–14]. Для корректной расшифровки структуры спектров РФЭС валентных электронов необходимы результаты релятивистских расчетов электронного строения и сечения фотоионизации возбужденных состояний, которые, за исключением для CeO2 [15], практически отсутствуют в литературе.

Метод РФЭС позволяет определять химическое состояние и концентрацию элементов по положениям и интенсивностям линий, соответствующих остовным электронным оболочкам [16–19]. Кроме того, спектров РФЭС валентной зоны содержат информацию об электронном строении [12, 20]. Согласно модели Гелиуса–Зигбана [21, 22], интенсивность фотоэлектронной линии, соответствующей молекулярной орбитали i, выражается следующей формулой:

Ii=∑A,λPi(A,λ)σA,λ, (1)

где Pi(A, λ) – заселенность молекулярной орбитали i атомной орбиталью λ атома A, σ(A, λ) – сечение фотоионизации атомной орбитали.

Современные программы расчетов электронного строения молекул и кристаллов [23] для моделирования спектров РФЭС валентной зоны применяют формулу (1) и теоретические сечения фотоионизации [24–26]. В спектрах РФЭС лантаноидов (Ln) можно выделить области валентных молекулярных орбиталей (МО) с энергиями связи 0 < Eb < 15 эВ и внутренних валентных МО с 15 < Eb < 50 эВ [12]. Для идентификации структуры спектров валентных электронов необходимы результаты расчетов плотности состояний валентных электронов и сечений фотоионизации. В ряду лантаноидов существенно взаимодействие конфигураций, и при образовании валентных МО в химической связи участвуют наряду с занятыми атомными орбиталями (АО) и вакантные АО. Поэтому для расчета спектров РФЭС валентных электронов необходимы также величины сечения фотоионизации для таких вакантных АО. Отсутствие величин таких сечений не позволяет получить теоретические спектры соединений лантаноидов и сравнить их с экспериментальными спектрами РФЭС.

Для расчета электронного строения используется релятивистский метод дискретного варьирования (РДВ) самосогласованного поля [15, 27–29]. В расчетах используется приближение МО как линейных комбинаций АО, а вклады АО в кластерные МО являются результатом расчетов. При расчетах было получено, что занятые Ln 5s-, 5p-, 4-f, 5d-, 6s- и вакантные 6p-орбитали вносят вклад в основное молекулярное состояние. В частности, в работе [15] проведен релятивистский расчет электронного строения спектров РФЭС валентных электронов CeO2 в приближении кластерного метода РДВ и получено качественное согласие с экспериментальным спектром РФЭС.

Актуальность расчета сечений фотоионизации основных и возбужденных валентных уровней лантаноидов не вызывает сомнения. Эти результаты будут способствовать идентификации сложной структуры спектров РФЭС валентных электронов соединений ряда лантаноидов La–Lu. Таким образом, существующие сечения фотоионизации основных состояний атомов лантаноидов [24–26] должны быть дополнены сечениями фотоионизации возбужденных состояний. Ранее [30] такие сечения были получены для ряда актиноидов.

Целью работы является расчет сечений фотоионизации основных и возбужденных валентных электронов лантаноидов, которые отсутствуют в литературе. Эти величины необходимы для построения РФЭС на основе плотности состояний электронов соединений лантаноидов, рассчитанных в релятивистском приближении. В качестве примера рассмотрено построение структуры спектра РФЭС валентных электронов СеО2.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для расчетов использовались волновые функции основного состояния атома и непрерывного спектра в приближении Хартри–Фока–Дирака [25, 31]. Сечение фотоионизации рассчитывалось по формуле [24, 25]

σi=4πα2ω∑L∑κ2L+1QLL2(κ)+LQL+1,L2(κ)+L+1QL−1,L2(κ)−2L(L+1)QL−1,L(κ)QL+1,L(κ), (2)

где α – постоянная тонкой структуры, ω – энергия фотона, L – мультипольность в разложении плоской волны фотона, l и j – орбитальный и полный моменты электрона в атоме, (κ)= (l − j)(2j + 1) – релятивистское квантовое число, а величины Q даются формулой

QΛ,Lκ=(-1)l¯k-1l¯klijijkΛ11/2l¯kliΛ000l¯k1/2jkli1/2jiΛ1L∫GiFκjΛ(kr)r2dr++(-1)lk-l¯i lkl¯ijijkΛ11/2lkl¯iΛ000lk1/2jkl¯i1/2jiΛ1L∫FiGκjΛ(kr)r2dr. (3)

В формуле l¯=2j−l, F и G – большая и малая компоненты волновой функции, jΛkr – функция Бесселя, выражения в круглых и фигурных скобках – 3j- и 6j-символы [32], а число в квадратных скобках обозначает [ab] = (2a+1)(2b+1).

В формуле (2) идет суммирование по всем моментам L в разложении плоской волны фотона по мультиполям. Следует отметить, что недипольные эффекты при фотоионизации существенны при рентгеновских фотоэлектронных исследованиях с угловым разрешением при больших энергиях фотона, однако их вклад в полное сечение фотоионизации небольшой. Однако недипольные эффекты заметно влияют на угловую зависимость РФЭС при больших энергиях фотона и их учет важен при исследовании поверхности материалов методом РФЭС с угловым разрешением [33, 34].

В табл. 1 приведены теоретические сечения фотоионизации основных и возбужденных состояний лантаноидов в расчете на полностью заполненную j-оболочку. Для получения сечения, нормированного на один электрон, надо сечение из табл. 1 разделить на 2j+1. Нормированные на один электрон сечения фотоионизации возбужденной 4f-оболочки La σ(4f5/2) = 1530 барн (MgKα) по порядку величины мало отличаются от сечений занятых 5d- и 5p-оболочек: σ(5d3/2) = 1041 барн и σ(5p1/2) = 2091 барн. Из табл. 1 также видно, что сечения фотоионизации 6p-оболочек лантаноидов, которые обычно не включают в основные конфигурации, близки по величине сечениям фотоионизации 6s-оболочек.

 

Таблица 1. Сечения фотоионизации σj* лантаноидов в мегабарнах в расчете на заполненную (2j+1)-оболочку лантаноида для энергии возбуждения (hν) MgKα (1253.6 эВ) и AlKα (1486.6 эВ)

АО

La 4f05d16s2

Z = 57

Сe 4f15d16s2

Z = 58

Pr 4f36s2

Z = 59

Nd 4f46s2

Z = 60

 

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

6p3/2

.7297E+03

.5361E+03

.7342E+03

.5407E+03

.7363E+03

.5442E+03

.7379E+03

.5463E+03

6p1/2

.3676E+03

.2749E+03

.3689E+03

.2767E+03

.3689E+03

.2777E+03

.3684E+03

.2782E+03

6s

.4560E+03

.3383E+03

.4624E+03

.3437E+03

.4012E+03

.2990E+03

.4725E+03

.3526E+03

4f7/2

.1183E+05

.6320E+04

.1543E+05

.8366E+04

.1788E+05

.9628E+04

.1992E+05

.1087E+05

4f5/2

.9182E+04

.4915E+04

.1195E+05

.6491E+04

.1294E+05

.7046E+04

.1545E+05

.8455E+04

5d5/2

.5951E+04

.3976E+04

.6171E+04

.4145E+04

.6354E+04

.4291E+04

.6499E+04

.4413E+04

5d3/2

.4167E+04

.2798E+04

.4329E+04

.2923E+04

.4465E+04

.3032E+04

.4579E+04

.3127E+04

5p3/2

.8460E+04

.6224E+04

.8790E+04

.6483E+04

.8406E+04

.6219E+04

.8676E+04

.6435E+04

5p1/2

.4183E+04

.3132E+04

.4329E+04

.3253E+04

.4141E+04

.3124E+04

.4257E+04

.3223E+04

5s

.4270E+04

.3178E+04

.4430E+04

.3302E+04

.4336E+04

.3239E+04

.4471E+04

.3347E+04

4d5/2

.7773E+05

.5191E+05

.8379E+05

.5626E+05

.8899E+05

.6009E+05

.9489E+05

.6445E+05

4d3/2

.5361E+05

.3600E+05

.5783E+05

.3905E+05

.6150E+05

.4177E+05

.6555E+05

.4480E+05

4p3/2

.5309E+05

.3946E+05

.5565E+05

.4149E+05

.5780E+05

.4323E+05

.6018E+05

.4516E+05

4p1/2

.2536E+05

.1925E+05

.2639E+05

.2012E+05

.2721E+05

.2084E+05

.2810E+05

.2163E+05

4s

.2153E+05

.1625E+05

.2241E+05

.1695E+05

.2316E+05

.1757E+05

.2393E+05

.1820E+05

3d5/2

.5860E+06

.3775E+06

.6348E+06

.4109E+06

.6890E+06

.4482E+06

.7379E+06

.4825E+06

3d3/2

.4034E+06

.2615E+06

.4363E+06

.2843E+06

.4733E+06

.3101E+06

.5067E+06

.3338E+06

АО

Pm 4f56s2

Z = 61

Sm 4f66s2

Z = 62

Eu 4f76s2

Z = 63

Gd 4f75d16s2

Z = 64

 

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

6p3/2

.7383E+03

.5479E+03

.7376E+03

.5487E+03

.7361E+03

.5489E+03

.7333E+03

.5481E+03

6p1/2

.3668E+03

.2779E+03

.3648E+03

.2773E+03

.3621E+03

.2762E+03

.3588E+03

.2746E+03

6s

.4080E+03

.3052E+03

.4104E+03

.3077E+03

.4125E+03

.3098E+03

.4912E+03

.3693E+03

4f7/2

.2350E+05

.1288E+05

.2744E+05

.1511E+05

.3174E+05

.1756E+05

.3929E+05

.2185E+05

4f5/2

.1833E+05

.1007E+05

.2143E+05

.1182E+05

.2486E+05

.1378E+05

.3070E+05

.1711E+05

5d5/2

.6619E+04

.4519E+04

.6709E+04

.4606E+04

.6777E+04

.4678E+04

.6814E+04

.4730E+04

5d3/2

.4674E+04

.3210E+04

.4749E+04

.3280E+04

.4808E+04

.3341E+04

.4847E+04

.3387E+04

5p3/2

.8924E+04

.6636E+04

.9157E+04

.6826E+04

.9379E+04

.7010E+04

.1031E+05

.7724E+04

5p1/2

.4361E+04

.3314E+04

.4455E+04

.3397E+04

.4541E+04

.3476E+04

.4940E+04

.3792E+04

5s

.4606E+04

.3454E+04

.4725E+04

.3551E+04

.4840E+04

.3644E+04

.5194E+04

.3916E+04

4d5/2

.1011E+06

.6906E+05

.1071E+06

.7357E+05

.1130E+06

.7814E+05

.1202E+06

.8360E+05

4d3/2

.6984E+05

.4802E+05

.7396E+05

5116E+05

.7806E+05

.5435E+05

.8297E+05

.5812E+05

4p3/2

.6249E+05

.4704E+05

.6476E+05

.4891E+05

.6699E+05

.5076E+05

.6962E+05

.5290E+05

4p1/2

.2898E+05

.2241E+05

.2976E+05

.2312E+05

.3048E+05

.2380E+05

.3132E+05

.2457E+05

4s

.2458E+05

.1876E+05

.2528E+05

.1935E+05

.2595E+05

.1992E+05

.2671E+05

.2056E+05

3d5/2

.7906E+06

.5188E+06

.8459E+06

.5560E+06

.9085E+06

.5944E+06

.9607E+06

.6340E+06

3d3/2

.5432E+06

.3592E+06

.5824E+06

.3847E+06

.6274E+06

.4112E+06

.5434E+06

.4383E+06

АО

Tb 4f96s2

Z = 65

Dy 4f106s2

Z = 66

Ho 4f116s2

Z = 67

Er 4f126s2

Z = 68

 

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

6p3/2

.7300E+03

.5470E+03

.7262E+03

.5453E+03

.7216E+03

.5431E+03

.7165E+03

.5404E+03

6p1/2

.3552E+03

.2728E+03

.3512E+03

.2706E+03

.3467E+03

.2681E+03

.3418E+03

.2653E+03

6s

.4154E+03

.3132E+03

.4163E+03

.3144E+03

.4169E+03

.3153E+03

.4172E+03

.3159E+03

4f7/2

.4166E+05

.2326E+05

.4724E+05

.2651E+05

.5325E+05

.3003E+05

.5971E+05

.3384E+05

4f5/2

.3271E+05

.1831E+05

.3714E+05

.2089E+05

.4193E+05

.2371E+05

.4708E+05

.2675E+05

5d5/2

.6832E+04

..4769E+04

.6825E+04

.4790E+04

.6797E+04

.4796E+04

.6747E+04

.4788E+04

5d3/2

.4769E+04

.3425E+04

.4882E+04

.3451E+04

.4876E+04

.3467E+04

.4856E+04

.3473E+04

5p3/2

.9786E+04

.7351E+04

.9972E+04

.7510E+04

.1015E+05

.7661E+04

.1032E+05

.7807E+04

5p1/2

.4688E+04

.3614E+04

.4749E+04

.3675E+04

.4803E+04

.3730E+04

.4849E+04

.3780E+04

5s

.5051E+04

.3818E+04

.5147E+04

.3898E+04

.5238E+04

.3975E+04

.5324E+04

.4048E+04

4d5/2

.1248E+06

.8733E+05

.1305E+06

.9192E+05

.1362E+06

.9650E+05

.1417E+06

.1011E+06

4d3/2

.8614E+05

.6075E+05

.9008E+05

.6394E+05

.9394E+05

.6712E+05

.9771E+05

.7028E+05

4p3/2

.7127E+05

.5436E+05

.7333E+05

.5611E+05

.7532E+05

.5782E+05

.7725E+05

.5951E+05

4p1/2

.3173E+05

.2503E+05

.3225E+05

.2558E+05

.3270E+05

.2608E+05

.3308E+05

.2653E+05

4s

.2716E+05

.2099E+05

.2771E+05

.2148E+05

.2821E+05

.2194E+05

.2867E+05

.2238E+05

3d5/2

.4686E+06

.6772E+06

      

АО

Tm 4f136s2

Z = 69

Yb 4f146s2

Z = 70

Lu 4f145d16s2

Z = 71

 

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

MgKα

AlKα

6p3/2

.7107E+03

.5373E+03

.7045E+03

.5338E+03

.6979E+03

.5300E+03

6p1/2

.3366E+03

.2621E+03

.3310E+03

.2587E+03

.3252E+03

.2551E+03

6s

.4171E+03

.3164E+03

.4167E+03

.3166E+03

.4986E+03

.3792E+03

4f7/2

.6661E+05

.3794E+05

.7395E+05

.4234E+05

.8601E+05

.4951E+05

4f5/2

.5260E+05

.3004E+05

.5848E+05

.3358E+05

.6783E+05

.3916E+05

5d5/2

.6676E+04

.4764E+04

.6587E+04

.4725E+04

.6479E+04

.4673E+04

5d3/2

.4822E+04

.3468E+04

.4775E+04

.3454E+04

.4715E+04

.3430E+04

5p3/2

.1048E+05

.7945E+04

.1062E+05

.8077E+04

.1154E+05

.8786E+04

5p1/2

.4888E+04

.3824E+04

.4919E+04

.3863E+04

.5254E+04

.4138E+04

5s

.5404E+04

.4117E+04

.5479E+04

.4183E+04

.5786E+04

.4424E+04

4d5/2

.1471E+06

.1056E+06

.1524E+06

.1100E+06

.1587E+06

.1152E+06

4d3/2

.1014E+06

.7340E+05

.1049E+06

.7649E+05

.1091E+06

.8004E+05

4p3/2

.7912E+05

.6115E+05

.8093E+05

.6275E+05

.8306E+05

.6459E+05

4p1/2

.3338E+05

.2693E+05

.3361E+05

.2728E+05

.3388E+05

.2766E+05

4s

.2908E+05

.2279E+05

.2945E+05

.2316E+05

.2988E+05

.2358E+05

3d5/2

      

*Для получения сечения в расчете на один электрон надо данные таблицы разделить на величину (2j + 1).

 

Теоретические расчеты показывают, что 4f-оболочка La и 6p-оболочки некоторых других лантаноидов участвуют в химической связи. Вклад вакантных АО в МО соединений лантаноидов может быть весьма значительным. Например, электроны La 4f не относятся к основному состоянию La и их сечения фотоионизации отсутствуют в таблицах [24–26], но, согласно расчетам [12], La 4f-электроны вносят вклад во внешние МО соединений, и поскольку сечение фотоионизации La 4f достаточно велико, то это может привести к значительному увеличению интенсивности линий.

Соединение CeO2 рассчитывалось по программе РДВ [15, 28, 29] для кластера CeO812− точечной группы симметрии D4h, отражающий ближайшее окружение церия в CeO2, и представляет собой объемно-центрированный куб, в центре которого находится церий, а в вершинах – восемь кислородов с длиной связи Се–O, равной 0.2344 нм [15]. Расчеты такого кластера проведены в приближении самосогласованного поля РДВ, основанного на решении уравнения Дирака–Слэтера для 4-компонентных спиноров, с обменно-корреляционным потенциалом. Расширенный базис численных АО, полученных при решении уравнения Дирака–Слэтера для изолированных атомов, включал помимо заполненных также вакантные Се 6p1/2, 6p3/2-состояния.

Атом церия в основном состоянии имеет валентную конфигурацию

Сe 5s25p1/225p3/245d3/215d5/206s24f5/224f7/206p1/206p3/20. (4)

Согласно результатам расчетов методом РДВ, конфигурацию Ce в CeO2 можно записать как

Сe 5s1.965p1/21.985p3/23.965d3/20.685d5/20.48 6s0.244f5/20.424f7/20.466p1/20.186p3/20.36 . (5)

В полученной конфигурации по сравнению с атомной число 6s-электронов существенно уменьшилось (с 2 до 0.24), также примерно в 2 раза уменьшилось число 4f-электронов, однако приблизительно 0.5 электрона перешло на 6p-орбиталь, которая в основной конфигурации не заполнена. Таким образом, для точного расчета спектра РФЭС валентной зоны необходимы также сечения фотоионизации некоторых возбужденных орбиталей.

Теоретический спектр CeO2 был сначала рассчитан по формуле (1) с использованием теоретических заселенностей МО и сечений фотоинизации, а затем был уширен гауссианами с шириной, равной приборному уширению. Теоретический спектр CeO2 находится в качественном согласии с экспериментальным спектром РФЭС валентных электронов [15] (рис. 1).

 

Рис. 1. Спектры РФЭС валентных электронов CeO2: 1 – экспериментальный спектр [15], 2 – теоретический спектр CeO8, 3 – теоретический спектр Ce63O216.

 

Для того, чтобы получить лучшее согласие между экспериментальным и теоретическим спектрами, был проведен расчет спектра для расширенного кластера Ce63O216 с использованием результатов расчета плотности валентных электронных состояний, полученных ранее [15] (рис. 1).

Обозначения и энергии связи всех особенностей (условных максимумов) тонкой структуры экспериментального спектра и сопоставление их с наличием в теоретическом спектре с соответствующим подробным объяснением рассмотрены в работе [15, см. табл. 1 и 2, рис. 1 и 5].

Уширенные линии при 40.3 и 50.2 эВ представляют собой низкоэнергетический (sat1) и высокоэнергетический (sat2) shake up-сателлиты, которые приводят к уменьшению интенсивности основной Ce 5s-линии примерно, в два раза. Эти сателлиты наиболее ярко проявляются в спектрах остовных электронов CeO2 [6]. В результате экспериментальная интенсивность линии Ce 5s-электронов примерно вдвое меньше теоретической величины, что качественно согласуется с результатами расчета (рис. 1).

Для понимания структуры спектров РФЭС валентных электронов (рис. 1) и особенностей природы химической связи СеО2 построена схема валентных МО диоксида церия (рис. 2) [15]. Химический сдвиг уровней при образовании кластера из отдельных атомов не показан. Стрелками отмечены некоторые разности энергий уровней, которые могут быть измерены в экспериментальном спектре. Слева приведены экспериментальные значения энергии связи электронов (эВ). Пунктиром отмечены незаполненные МО. Состав МО из отдельных АО приведен в %. Энергетический масштаб не выдержан.

 

Рис. 2. Схема МО кластера CeO8 точечной группы симметрии D4h, построенная с учетом экспериментальных и теоретических данных (ВМО – внешние валентные МО, ВВМО – внутренние валентные МО, ОМО – остовные МО).

 

Наблюдается удовлетворительное качественное согласие спектральных характеристик схемы и экспериментального спектра.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые проведены расчеты сечения фотоионизации возбужденных состояний всего ряда атомов лантаноидов для энергий фотонов 1253.6 и 1486.6 эВ на основе релятивистских волновых функций самосогласованного поля, полученных методом Дирака–Фока.

Найденные величины сечений фотоионизации позволяют получить теоретические спектры РФЭС валентных электронов соединений лантаноидов и сравнить их с соответствующими экспериментальными спектрами. Это позволяет установить корреляцию параметров сложной структуры спектров РФЭС валентных электронов с различными физико-химическими свойствами (строение ближайшего окружения, степень окисления и др.) и особенностями характера химической связи в соединениях лантаноидов.

Рассматривается использование полученных результатов при расчете теоретического спектра РФЭС валентных электронов CeO2. Наблюдается удовлетворительное согласие впервые рассчитанного спектра для кластера Ce63O216 и экспериментального спектра СеО2.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Работа выполнена в рамках государственного задания НИЦ “Курчатовский институт” и в соответствии с государственным заданием Института химии твердого тела УрOРАН (тема № 124020600024-5).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

×

Об авторах

В. Г. Яржемский

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, Ленинский пр., 31, Москва, 119991

Ю. А. Тетерин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182

М. В. Рыжков

Институт химии твердого тела УрО Российской академии наук

Email: antonxray@yandex.ru
Россия, ул. Первомайская, 91, Екатеринбург, 620990

А. Ю. Тетерин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: antonxray@yandex.ru
Россия, пл. Академика Курчатова, 1, Москва, 123182

Список литературы

  1. Шашурин Д.А., Суслова Е.В., Рожков В.А., Сотенский Р.В., Медведев О.С., Шелков Г.А. Контрастные агенты Gd 2 O 3 -малослойные графитовые фрагменты для энергочувствительной компьютерной томографии // Журн. прикл. химии. 2023. Т. 96. № 4. С. 337–344. https://doi.org/10.31857/S0044461823040023
  2. Голикова М.В., Япрынцев А.Д., Цзя Ч., Фатюшина Е.В., Баранчиков А.Е., Иванов В.К. Синтез и физико-химические свойства лактатов РЗЭ иттриевой подгруппы Ln(C 3 H 5 O 3 ) 32 H 2 O (Ln = Y, Tb–Lu) // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 10. С. 1422–1432. https://doi.org/10.31857/S0044457X23601050
  3. Ильин Е.Г., Паршаков А.С., Исхакова Л.Д., Котцов С.Ю., Филиппова А.Д., Гоева Л.В., Симоненко Н.П., Баранчиков А.Е., Иванов В.К. Превращения гидратированного тетрафторида церия в гидротермальных условиях. Новый гидрат фторида церия Ce 3 F 103 H 2 O // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 10. С. 1348–1357. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600688
  4. Teterin Yu.A., Smirnova M.N., Maslakov K.I., Teterin A.Yu., Nikiforova G.E., Glazkova Ya.S., Sobolev A.N., Presnyakov I.A., Ketsko V.A. Synthesis, Ionic, and Phase Compositions of Ferrogarnet Y2.5Ce0.5Fe2.5Ga2.5O12 // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 7. P. 904–912. https://doi.org/10.1134/S0036023623600831
  5. Teterin Yu.A., Smirnov M.N., Maslakov K.I., Teterin A.Yu., Kop’eva M.A., Nikiforova G.E., Ketsko V.A. Ionic and Phase Compositions of Y2.5Ce0.5Fe2.5Ga2.5O12 Ferrogarnet Powder Produced by Gel Combustion // Dokl. Phys. Chem. 2022. V. 503. № 2. P. 45–49. https://doi.org/10.1134/s0012501622040029
  6. Maslakov K.I., Teterin Yu.A., Popel A.J., Teterin A.Yu., Ivanov K.E., Kalmykov St.N., Petrov V.G., Petrov P.K., Farnan I. XPS Study of ION Irradiated and Unirradiated CeO 2 Bulk and Thin Film Samples // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 448. P. 154–162. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.04.077
  7. Idriss H. A Core and Valence-Level Spectroscopy Study of the Enhanced Reduction of CeO 2 by Iron Substitution—Implications for the Thermal Water-Splitting Reaction // Inorganics. 2024. V. 12. P. 42. https://doi.org/10.3390/inorganics12020042
  8. Yang C., Lu Y., Zhang, L., Kong Z., Yang T., Tao L., Zou Y., Wang S. Defect Engineering on CeO 2 -Based Catalysts for Heterogeneous Catalytic Applications. // Small Struct. 2021. V. 2. P. 2100058. https://doi.org/10.1002/sstr.202100058
  9. Cheng L., Yue X., Fan J., Xiang Q. Site-Specific Electron-Driving Observations of CeO 2 -to- CH 4 Photoreduction on Co-Doped CeO 2 /Crystalline Carbon Nitride S-Scheme Heterojunctions // Adv. Mater. 2022. V. 34. P. 2200929. https://doi.org/10.1002/adma.202200929
  10. Zhao S., Kang D., Liu Y., Wen Y., Xie X., Yi H. Tang X. Spontaneous Formation of Asymmetric Oxygen Vacancies in Transition-Metal-Doped CeO 2 Nanorods with Improved Activity for Carbonyl Sulfide Hydrolysi. // ACS Catal. 2020. V. 10. P. 11739–11750. https://doi.org/10.1021/acscatal.0c02832
  11. Lykaki M., Stefa S., Carabineiro S.A.C., Pandis P.K., Stathopoulos V.N., Konsolakis M. Facet-Dependent Reactivity of Fe 2 O 3 / CeO 2 Nanocomposites: Effect of Ceria Morphology on CO Oxidation // Catalysts. 2019. V. 9. P. 371. https://doi.org/10.3390/catal9040371
  12. Teterin Yu.A., Teterin A.Yu. Structure of X-Ray Photoelectron Spectra of Lanthanide Compounds // Russ. Chem. Rev. 2002. V. 71. № 5. P. 347–381. https://doi.org/10.1070/RC2002v071n05ABEH000717
  13. Ryzkov M.V., Gubanov V.A., Teterin Yu.A., Baev A.S. Electronic Structure, Chemical Bonding and X-Ray Photoelectron Spectra of Light Rare-Earth Oxides // J. Phys. B – Condens. Matter. 1985. V. 59. P. 1–6. https://doi.org/10.1007/bf01325376
  14. Ryzkov M.V., Gubanov V.A., Teterin Yu.A., Baev A.S. Electronic Structure, Chemical Bonding and X-Ray Photoelectron Spectra of Heavy Rara-Earth Oxides// J. Phys. B: - Condens. Matter. 1985. V. 59. P. 7–14. https://doi.org/10.1007/bf01325376
  15. Maslakov K.I., Teterin Yu.A., Ryzhkov M.V., Popel A.J., Teterin A.Yu., Ivanov K.E., Kalmykov St.N., Petrov V.G., Petrove P.K., Farnand I. The Electronic Structure and the Nature of the Chemical Bond in CeO 2 // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 16167–16175. https://doi.org/10.17863/CAM.25910
  16. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А., Нордберг Р., Хамрин К., Хедман Я., Йоханссон Г., Бергмарк Т., Карлссон С., Линдгрен И., Линдберг Б. Электронная спектроскопия. М.: Мир, 1971. 493 с.
  17. Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений. М.: Химия, 1984. 256 с.
  18. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии/Под ред Бриггса Д.и др. М.: Мир, 1987. 598 с.
  19. Hüfner S. Photoelectron Spectroscopy: Principles and Applications. Springer Series in Solid-State Sciences. 2013. V. 82. 506 p.
  20. Солдатов А.В., Гусатинский А.Н., Карин М.Г., Сидорин К.К., Садовская О.А. Рентгеноспектральное и рентгеноэлектронное исследование структуры энергетических полос в полуторных сульфидах Р.З.Э // Неорган. материалы. 1983. Т. 19. № 7. С. 1052–1055.
  21. Gelius U., Allan C.J., Johansson G., Siegbahn H., Allison D.A., Siegbahn K. The ESCA Spectra of Benzene and Thei-electronic Series, Thiophene, Pyrrole and Furan // Phys. Scr. 1971. V. 3. P. 237–242. https://doi.org/10.1088/0031-8949/3/5/008
  22. Yarzhemsky V.G., Nefedov V.I., Amusya M.Ya., Cherepkov N.A., Chernysheva L.V. Relative Intensities in X-ray Photoelectron Spectra Part VIII // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1981. V. 23. № 2. P. 175–186. https://doi.org/10.1016/0368-2048(81)80033-3
  23. Blaha P., Schwarz K., Tran F., Laskowski R., Madsen G.K.H., Marks L.D. WIEN2k: An APW+lo Program for Calculating the Properties of Solids // J. Chem. Phys. 2020. V. 152. Р. 074101. https://doi.org/10.1063/1.5143061
  24. Trzhaskovskaya M.B., Nefedov V.I., Yarzhemsky V.G. Photoelectron Angular Distribution Parameters for Elements Z = 1 to Z = 54 in the Photoelectron Energy Range 100–5000 eV // At. Data Nucl. Data Tables. 2001. V. 77. № 1. P. 97–159. https://doi.org/10.1006/adnd.2000.0849
  25. Trzhaskovskaya M.B., Yarzhemsky V.G. Dirac-Fock Photoionization Parameters for HAXPES Applications // At. Data Nucl. Data Tables. 2018. V. 119. P. 99–174. https://doi.org/10.1016/j.adt.2017.04.003
  26. Scofield J.H. Hartree-Slater Subshell Photoionization Cross-Sections at 1254 and 1487 eV // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1976. V. 8. P. 129–137. https://doi.org/10.1016/0368-2048(76)80015-1
  27. Rosen A., Ellis D.E. Relativistic Molecular Calculations in the Dirac-Slater Model // J. Chem. Phys. 1975. V. 62. № 8. P. 3039–3049. https://doi.org/10.1063/1.430892
  28. Губанов В.А., Курмаев Э.3., Ивановский А.Л. Квантовая химия твердого тела. М.: Наука, 1984. 304 с.
  29. Губанов В.А., Ивановский А.Л., Рыжков М.В. Квантовая химия в материаловедении. М.: Наука, 1987. 336 с.
  30. Yarzhemsky V.G., Teterin A.Yu., Teterin Yu.A., Trzhaskovskaya M.B. Photoionization Cross-Sections of Ground and Excited Valence Levels of Actinides // Nucl. Technol. Rad. Prot. 2012. V. 27. № 2. P. 103–106. https://doi.org/
  31. Grant I.P. Relativistic Atomic Structure Calculations// Methods in Computational Chemistry/Ed Wilson S. Boston: Springer, 1988. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-0711-2_1
  32. Amusia M.Ya., Chernysheva L.V., Yarzhemsky V.G. Handbook of Theoretical Atomic Physics. Data for Photon Absorption, Electron Scattering, and Vacancies Decay. Berlin: Springer, 2012.
  33. Nefedov V.I., Yarzhemsky V.G., Hesse R., Streubel P., Szargan R. Influence of Nondipolar Parameters on the XPS Intensities in Solids // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2002. V. 125. P. 153–156. https://doi.org/10.1016/S0368-2048(02)00135-4
  34. Нефедов В.И., Яржемский В.Г., Нефедова И.С., Зарган Р. Метод определения толщин сверхтонких пленок по данным РФЭС // Неорган. материалы. 2004. Т. 40. № 8. С. 1020–1024.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры РФЭС валентных электронов CeO2: 1 – экспериментальный спектр [15], 2 – теоретический спектр CeO8, 3 – теоретический спектр Ce63O216.

Скачать (26KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема МО кластера CeO8 точечной группы симметрии D4h, построенная с учетом экспериментальных и теоретических данных (ВМО – внешние валентные МО, ВВМО – внутренние валентные МО, ОМО – остовные МО).

Скачать (70KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».