Основные результаты в области синтеза и физической химии силикатов р. з. э. и их аналогов, исследования их строения и свойств отражены в монографиях. Принципиальное значение изучения силикатов р. з. э. простого и сложного состава состоит в том, что на их примере показана большая роль катионных полиэдров в образовании новых типов соединений и их свойствах. Кристаллохимия таких соединений представляет определенный интерес, поскольку позволяет проследить влияние небольших изменений радиуса катиона в ряду La-Lu на строение и физико-химические характеристики подобных веществ. Кроме того, следует подчеркнуть, что к моменту начала исследования практически никаких сведений об этих соединениях не имелось.

Полученные нами данные пополняют фактическим материалом обобщенные результаты, представленные во второй главе кристаллохимии силикатов. Благодаря исключительному богатству кристаллографических форм и ряду уникальных свойств эти соединения ценны для физикохимиков, работающих в области изучения твердого тела. Работы последних лет показали, что интерес к этим соединениям с каждым годом растет и материалы на их основе приобретают все большее значение для ряда отраслей народного хозяйства.

Исследование кристаллохимических превращений в силикатных, германатных, алюминатных системах позволило провести классификацию однотипных соединений р. з. э. по структурным подгруппам. Так, на основании микроскопического и рентгеновского анализов установлено существование двух структурных подгрупп для оксиортосиликатов и германатов, а также для германатов состава, причем пограничным элементом для силикатов является ТЬ, а для германатов Gd. Это можно объяснить тем, что при замещении Si на Ge устойчивость структурных типов соединений смещается к р. з. э. с более крупными катионами, поскольку увеличение размеров тетраэдра [Ge04]4″ по сравнению с равносильно увеличению радиуса лантаноида при сохранении той же структуры. Такое явление можно наблюдать и для других видов соединений.

Так, соединения апатитоподобного типа (Ln4 e70[Si04]3, Ln4 e70 [Ge04]3, или 7 : 9) принадлежат одной подгруппе, устойчивой от для силикатов и от La до Nd — для германатов. Структура этого типа была впервые определена на примере силикатов La и Sm и для него установлена. В недавно опубликованной работе указано на образование апатитоподобных германатов церия и диспрозия, полученных в гидротермальных условиях.

В последнее время на основе спектроскопических данных и рентгеновского исследования монокристаллов была показана неизоструктурность высокотемпературных форм La2Si207 и Eu2Si207. В спектрах люминесценции соединения La2Si207+l мол. % Eu203 имеются две линии в области перехода свидетельствующие о наличии в этом соединении двух неэквивалентных четырехкратно координированных позиций р. з. иона (ромбическая сингония). В то же время в спектрах соединения Eu2Si207 отмечаются четыре неэквивалентных позиции р. з. иона.

Поданным, высокотемпературная форма Eu2Si207 характеризуется триклинной сингонией и не изоструктурна соответствующим соединениям La-Sm. Для алюминатов р. з. э. также характерно образование большого разнообразия структурных типов соединений. Так, алюминаты с крупными катионами образуют соединения со структурой типа перовскита (LnA103) и |3-гли-нозема (Ln203, 11А1„03); для малых катионов характерны соединения типа граната (Ln3Al5012) и состава 2Ln203, А1203 ромбической сингонии. Для однотипных соединений определены структурные подгруппы.

Наличие различных структурных подгрупп соединений можно связать с явлением морфотропии. Морфотропные переходы характеризуются резким изменением кристаллической формы и структуры вещества в зависимости от химического состава соединения. При этом в определенный момент критерий устойчивости одной структуры нарушается и наступает скачкообразное структурное изменение.

Морфотропные ряды могут быть составлены из соединений как с разными катионами, так и с разными анионами (многообразные соединения р. з. э.).