稀土雙硅酸晶體材料研究獲新進展

　　近日，廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所發光團隊與四川大學、廣州大學等科研人員開展研究合作，在稀土雙硅酸晶體材料研究方面取得新進展。相關研究在線發表于Chemistry Of Materials。

　　稀土雙硅酸鹽具有良好的耐高溫、強耐蝕、抗熱沖擊性能，與硅基陶瓷基復合材料基體的熱膨脹率匹配好，是航空發動燃氣輪機關鍵熱端部件的新一代熱障涂層材料。稀土雙硅酸鹽晶體還具有良好的高溫閃爍性能，在特深層資源勘探（輻射測井）領域也具有廣闊的應用前景。但稀土雙硅酸鹽仍存在著晶體類型不明確、相結構轉變組分不精準、閃爍性能與結構關系不清晰等問題。

　　在最新成果中，科研人員通過X射線單晶衍射、粉末Rietveld精修、同步輻射VUV-UV光譜以及二次諧波等技術聯用，對稀土雙硅酸鹽體系進行了系統研究。研究結果更正了正交相E(δ)-稀土雙硅酸鹽空間群為中心對稱的Pnma，而非Pna21非中心群；揭示了三斜相F-稀土雙硅酸鹽是單斜相G-稀土雙硅酸鹽是最大translationengleiche子群。

　　該研究將該體系的63種化合物，歸為17種結構類型，并闡明了稀土多面體REOn和Si-O-Si基團排布、連接方式以及多型結構堆疊密度的關聯性；從結構-發光的構效關系重新審視了（Gd,La）2Si2O7:Ce的輻射發光性質。

　　該研究發現對于稀土雙硅酸鹽體系的稀土組分高熵結構調制和熱學/光學性能優化具有重要意義。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c00245