[发明专利]一种六方结构BaWO4

说明书

本发明公开了一种六方结构BaWO₄及其制备方法。六方结构BaWO₄为白钨矿结构BaWO₄(I4₁/a，No.88，Z＝4)的一种高压多型，空间群为：R‑3m(No.166)，晶格常数为：该黑色固态粉晶以白钨矿结构BaWO₄为原料经高温高压处理合成。本发明为深入研究BaWO₄晶体的物理、化学性质及其高温高压结构相变行为提供了重要材料和技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种BaWO₄的晶型结构，具体涉及一种六方结构BaWO₄及其制备方法。

背景技术

白钨矿结构BaWO₄为四方晶系(I4₁/a，No.88，Z＝4)，钨原子与氧原子配位形成[WO₄]^2-四面体，Ba原子与氧原子配位形成[BaO₈]^14-畸变立方体。钨酸钡晶体具有特别的光致发光、热致发光和受激拉曼散射等特性，广泛应用于光电、医学、光谱学等领域。

研究发现，白钨矿结构BaWO₄在常温静水压条件下(7.8GPa、25℃) 转变为单斜的褐钇铌矿结构(SG:I2/a,No.15,Z＝4)；在高温高压下(4-5.5 GPa、600-800℃)转变为单斜的BaWO₄-II相(SG:P2₁/n,No.14,Z＝8)。

发明内容

本发明旨在提供一种BaWO₄的新结构及其制备方法，为了研究BaWO₄晶体的高压结构相变序列，了解其高压新相的物理、化学性质，最终实现 BaWO₄晶体材料的在光电、医学、光谱学等领域的应用。

本发明提供了一种六方结构BaWO₄，该六方结构BaWO₄的空间群为： R-3m，No.166，晶格常数为：

本发明的另一目的是提供一种所述的六方结构BaWO₄的制备方法，该方法包含：将单相的白钨矿结构BaWO₄，在压力16～25GPa、温度1000～1350 ℃保温8h以上，然后淬火至室温，最后缓慢卸载压力至常压，获得六方结构BaWO₄。

优选地，所述压力为18GPa，温度为1250℃。

优选地，高温高压处理后样品，需要先淬火，等样品温度降为室温后，再缓慢卸载压力至常压。

优选地，所述单相的白钨矿结构BaWO₄填置于铂金管中制作成样品管，再将样品管放入铬酸镧加热炉，氧化镁介质用作样品管与铬酸镧加热炉间隙的填充材料，最后将包含样品管的铬酸镧加热炉塞入氧化镁八面体的钻孔中，在高压装置内进行高温高压处理。

优选地，所述高压装置采用滑块式六面顶压机的二级6-8型大腔体高压装置。

优选地，所述单相的白钨矿结构BaWO₄的制备为：将摩尔比为1:1的化学纯BaCO₃和WO₃混合并研磨，装入铂金坩埚，在1000℃条件下烧结，保温12h以上使BaCO₃分解完全，继续升温到1200℃烧结，保温24h以上，使BaO与WO₃反应生成单相的白钨矿结构BaWO₄。

本发明的六方结构BaWO₄及其制备方法，具有以下优点：

本发明的六方结构BaWO₄粉晶，空间群为：R-3m(No.166)，晶格常数为：该六方结构BaWO₄在常压下直接曝露在同步辐射X光或高功率拉曼激光下会部分转变成白钨矿结构。