Стабильность смешанного оксида Mn1.5Ga1.5O4 со структурой шпинели, полученного в инертной среде (1000 °C, Ar), исследовали на воздухе в широком температурном интервале 30—1000 °C с использованием термогравиметрии и высокотемпературной рентгеновской дифракции. При нагреве наблюдаются обратимые процессы расслоения исходной шпинели. От 30 до 600 °C в поверхностный слой исходной шпинели Mn1.5Ga1.5O4 присоединяется кислород, благодаря чему образуется новая фаза, отличающаяся от "родительского" оксида стехиометрией по кислороду (формируются катионные вакансии). Продукт расслоения представляет собой два оксида Mn1.5Ga1.5O4 и Mn1.5–xGa1.5–x[·]xO4. Выше 600 °C, наоборот, происходит потеря кислорода, уменьшается концентрация катионных вакансий в Mn1.5–xGa1.5–x[·]xO4 и идет обратный процесс кристаллизации однофазного оксида. При 1000 °C вновь образуется одна фаза шпинели, близкая по составу к исходной "родительской" фазе Mn1.5Ga1.5O4. При охлаждении вновь наблюдается расслоение этой фазы вследствие присоединения кислорода.
Read full abstract