ТОПОЛОГІЧНА НЕВИЗНАЧЕНІСТЬ ТЕТРАЕДРАЦІЇ ЧОТИРИКОМПОНЕНТНИХ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ СИСТЕМ - Логвінков , Сергій; Борисенко, Оксана; Шабанова , Галина; Корогодська , Алла; Шумейко , Віта; Цапко , Наталія (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2025)
Проведено аналіз тетраедрації фізико-хімічної системи BaO – MgO – TiO₂ – ZrO₂ з метою дослідження особливостей фазового складу чотирикомпонентних систем. Встановлено, що в концентраційній області, обмеженій точками складів сполук BT4, ZT, MT2, MT, B2Z та BT, існує топологічна невизначеність, яка унеможливлює повну тетраедрацію. Це означає, що неможливо розбити цю область на елементарні тетраедри, вершини яких відповідають точкам складів сполук у термодинамічно рівноважних чотирьохфазних комбінаціях. Дослідження показує, що нететраедровані ділянки не суперечать фізико-хімічним та топологічним закономірностям і залишаються опуклими для забезпечення можливості співіснування певних сполук. Аналіз підсистем та їхньої триангуляцій дозволив виявити, що навіть при коректній триангуляції трьохкомпонентних підсистем можливі внутрішні конноди, що визначають утворення елементарних тетраедрів, проте повне покриття концентраційної області досягається не завжди. Виявлена топологічна невизначеність має як прикладне, так і фундаментальне значення. З прикладної точки зору вона обмежує прогнозування чотирьохфазних комбінацій у синтезованих матеріалах, якщо вихідний склад належить до нететраедрованої області, оскільки можливе одночасне співіснування шести фаз. Фундаментально це свідчить про існування чотирикомпонентних діаграм стану, які не підлягають повній тетраедрації, що обумовлено лише топологічними особливостями розташування сполук у підсистемах та їх взаємозв’язками. Результати дослідження підкреслюють необхідність системного теоретичного аналізу та експериментальної перевірки фазових рівноваг у чотирикомпонентних системах для створення матеріалів із прогнозованими властивостями.