Description

5.4.1. Научная проблема, на решение которой направлено исследование.
Проект направлен на решение проблемы высокотемпературного материаловедения, связанной с отсутствием термодинамических данных об энтальпиях образования иттрий- и неодим-галлиевых гранатов.
5.4.2. Актуальность проблемы, научная значимость решения проблемы.
Актуальность и научная значимость работы обусловлены тем, что отсутствие фундаментальных термодинамических данных ограничивает возможности физико-химического моделирования процессов парообразования и оценки термической стабильности перспективных оптических и лазерных материалов на основе сложных галлатов.
5.4.3. Конкретная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб.
Основная задача проекта состоит в определении стандартных энтальпий образования гранатов Y3Ga5O12 и Nd3Ga5O12. В масштабах проекта для решения этой задачи потребуется синтезировать и исследовать 6 индивидуальных соединений в системах Y2O3-Ga2O3 и Nd2O3-Ga2O3.
5.4.4. Научная новизна поставленной задачи, обоснование достижимости решения поставленной задачи и возможности получения запланированных результатов.
Научная новизна исследования заключается в получении новых экспериментальных значений стандартных термодинамических функций указанных фаз, а для ряда соединений  впервые. Обоснование достижимости заявленных целей обеспечивается доступом к специализированному масс-спектрометру МС-1301, а также применением надежного апробированного расчетного подхода для обработки масс-спектрометрических данных.
5.4.5. Современное состояние исследований по данной проблеме.
Современное состояние исследований по данной проблеме характеризуется тем, что в литературе имеются лишь результаты теоретических расчетов для ряда редкоземельных галлатов, а также экспериментальные значения энтальпий образования, отнесенные к температуре 977 К. При этом достоверные экспериментальные данные о стандартных энтальпиях образования (при 298.15 К) как целевых гранатов, так и продуктов их высокотемпературного распада отсутствуют.
5.4.6. Предлагаемые методы и подходы в исследовании, общий план работы на весь срок выполнения исследования.
Методом исследования выступает высокотемпературная масс-спектрометрия. Поскольку диссоциативное испарение гранатов сопровождается преимущественным переходом в пар летучих форм оксида галлия и образованием конденсированных фаз, обедненных данным компонентом, общий план работы включает последовательное изучение процессов испарения 6 соединений в системах Y2O3-Ga2O3 и Nd2O3-Ga2O3. При этом для расчета искомых величин целевых гранатов будет применен апробированный подход, предполагающий поэтапное вычисление термодинамических функций образующихся промежуточных галлатов через энтальпии реакций их испарения
Short titleТермодинамические свойства соединений со структурой граната
AcronymINI_2026
StatusActive
Effective start/end date31/08/2630/08/27

ID: 160405068