Thermal Expansion and Enthalpies of Phase Transformation and Fusion of Er2O3 and Tm2O3 from Experiment and Computation
Thermal Expansion and Enthalpies of Phase Transformation and Fusion of Er2O3 and Tm2O3 from Experiment and Computation
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Er2O3 和 Tm2O3 的热膨胀和相变热函以及 Tm2O3 的实验和计算
DOI：
10.1021/acs.chemmater.4c00783
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发表时间：
2024
影响因子：
8.6
通讯作者：
Navrotsky, Alexandra
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ushakov, Sergey V.;Hong, Qi-Jun;Pavlik, Alfred;van de Walle, Axel;Navrotsky, Alexandra
铒和铥三氧化物是唯一表现出预熔立方-六方（C-H）相变的镧系元素氧化物。首次使用通过熔化 Y2O3 校准的差热分析仪测量了相变和熔化的焓。 Er2O3和Tm2O3的C-H转变焓在2301±10和2384±14℃下分别为48±7和69±7kJ/mol，在2419±12和2416±20℃下熔化焓分别为59±9和69±8kJ/mol。立方相达到转变温度的平均线性热膨胀是通过激光加热气动悬浮 Er2O3 和 Tm2O3as 的同步加速器衍射分别确定的 (8.80 ± 0.02) 和 (8.74 ± 0.01) × 10–6/K。实验结果用于从头计算分子动力学计算的基准，该计算为两种液态氧化物在 2427–3027 °C 下提供了 178 ± 5 J/mol/K 的等压热容。预熔 C-H 转变和聚变的可比焓值证实了 H 相的高度动态无序，表明超塑性和离子电导率。从头算分子动力学计算获得的立方 Er2O3 和 Tm2O3 的熔化温度与实验测量的 C-H 转变温度一致。
Erbium and thulium sesquioxides are the only lanthanide oxides that exhibit premelting cubic-hexagonal (C–H) phase transformation. The enthalpies of phase transitions and fusion were measured for the first time using a differential thermal analyzer calibrated by melting Y2O3. C–H transition enthalpies of Er2O3and Tm2O3are 48 ± 7 and 69 ± 7 kJ/mol at 2301 ± 10 and 2384 ± 14 °C, with enthalpies of fusion 59 ± 9 and 69 ± 8 kJ/mol at 2419 ± 12 and 2416 ± 20 °C, respectively. The mean linear thermal expansion of cubic phases up to transformation temperature was determined from synchrotron diffraction on laser heated aerodynamically levitated Er2O3and Tm2O3as (8.80 ± 0.02) and (8.74 ± 0.01) × 10–6/K, respectively. The experimental results were used to benchmark ab initio molecular dynamic computations which provided an isobaric heat capacity of 178 ± 5 J/mol/K for both liquid oxides at 2427–3027 °C. The comparable enthalpy values for premelting C–H transformation and fusion corroborate a high degree of dynamic disorder in the H phase suggesting superplasticity and ionic conductivity. The melting temperature for cubic Er2O3and Tm2O3obtained from ab initio molecular dynamic computations aligns with the experimentally measured temperature for the C–H transition.
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DOI：
10.1016/j.calphad.2015.12.003
发表时间：
2016-03-01
影响因子：
2.4
作者：
Hong, Qi-Jun;van de Walle, Axel
通讯作者：
van de Walle, Axel
影响因子：
2.7
作者：
S. Ushakov;A. Navrotsky
通讯作者：
A. Navrotsky
直接测量 LaAlO3 的熔化焓以及熔体、玻璃和非晶薄膜的能量学比较
影响因子：
3.9
作者：
S. Ushakov;A. Navrotsky
通讯作者：
A. Navrotsky
DTA 方法在最高难熔氧化物体系研究中的应用
DOI：
--
发表时间：
1985
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. V. Shevthenko;L. Lopato
通讯作者：
L. Lopato
影响因子：
8.6
作者：
Matheus Pianassola;Kaden L. Anderson;Can Agca;C. Benmore;J. Mcmurray;J. Neuefeind;Charles Melcher;M. Zhuravleva
通讯作者：
Matheus Pianassola;Kaden L. Anderson;Can Agca;C. Benmore;J. Mcmurray;J. Neuefeind;Charles Melcher;M. Zhuravleva