PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Non-Crystalline Solids· 2026Q2

Tb3ScxAl5-xO12 eriyiklerinin yapısal evrimi ve termofiziksel özellikleri AIMD ve aerodinamik levitasyon yoluyla

Structural evolution and thermophysical properties of Tb3ScxAl5-xO12 melts via AIMD and aerodynamic levitation

Yuxi Gao, Qingli Zhang, Kaicheng Ma, Jianding Yu ve diğerleri

Kısa özet

Tb3ScxAl5-xO12 (x=0-2) eriyiklerindeki skandiyum ikamesi, yerel koordinasyonu ve orta menzilli yapıyı değiştirerek eriyik yoğunluğunu, yüzey gerilimini artırır ve orta seviye Sc içeriğinde viskoz akış aktivasyon enerjisinde bir zirveye neden olur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Tb3ScxAl5-xO12 eriyiklerindeki skandiyum ikamesi, Al-O, Tb-O koordinasyonlarını değiştirir ve ScO5-7 polihedraları ekler.
  • Sc ikamesi, kenar ve yüzey paylaşımını teşvik ederek kompakt orta menzilli yapısal motiflere yol açar.
  • Orta seviye Sc içeriğinde eriyik heterojenliği zirveye ulaşır, bu da en yüksek viskoz akış aktivasyon enerjisi ile ilişkilidir.
  • Sc ikamesi eriyik yoğunluğunu ve yüzey gerilimini artırır, termal genleşme ise ağ bağlantısızlığı ve yerel yapısal sıkılaşmanın birleşik etkilerinden kaynaklanır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

High-power magneto-optical devices based on terbium garnet crystals require materials with high thermal stability and excellent optical performance. However, their growth is often hindered by instability in high-temperature melts. Here, we combine ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations and aerodynamic levitation (ADL) experiments to investigate structure–property relationships in Tb 3 Sc x Al 5-x O 12 (x = 0–2) melts. Sc 3+ substitution modifies the Al-O and Tb-O local coordination environments and introduces highly coordinated ScO 5-7 polyhedra with distinct connection preferences. These local structural changes modify polyhedral connectivity, promoting edge- and face-sharing interactions and promote the evolution of medium-range topology toward more compact structural motifs with increased small-ring populations. At intermediate Sc content, the coexistence of Al-rich and Sc-containing units enhances medium-range heterogeneity, leading to the highest viscous flow activation energy. Further Sc incorporation promotes more correlated structural organization and reduces the activation energy. Sc substitution also increases melt density and surface tension, while the thermal expansion behavior results from the combined effects of reduced network connectivity and local structural densification. This work highlights the coupled role of local coordination and medium-range topology in governing the thermophysical behavior of garnet melts.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Non-Crystalline Solids, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science