научный журнал по химии Кристаллография ISSN: 0023-4761

ГРУНСКИЙ О.С., РУДКОВСКАЯ Л.М., РУДКОВСКИЙ В.Н., САХНЕНКО В.П. — 2014 г.

Монокристаллы магнониобата свинца выращены методом раствор-расплавной кристаллизации с использованием модифицированного метода Чохральского. Кристаллы свободны от пирохлорной примеси, их размеры составляют 15 28 ? 20 30 ? 20 мм3. Найдена область конгруэнтного плавления раствора. Растворителями выбраны системы PbO B2O3 и PbO B2O3 KBO2.

ГЛАЗОВ А.И., ТОМАЕВ В.В. — 2014 г.

Гидропиролитическим способом из раствора 10(H2O) + 5(SnCl2 . 2H2O) (в частях по массе) на корундовых подложках получены поликристаллические пленочные слои касситерита. Рассмотрены закономерности кристаллизации, проведен сравнительный анализ свойств естественных и искусственных кристаллов касситерита. Исследованы морфология поверхности и определен размер кристаллических зерен методом сканирующей электронной микроскопии. Рентгеновский микрозондовый анализ показал, что во всех пленках присутствуют атомы олова и кислорода, соотношение которых в пределах точности эксперимента соответствует химической формуле диоксида олова. Установлено, что для морфологии поверхности пленок касситерита характерны как одиночные кристаллиты, так и сростки из двух или более кристаллов, свойственные двойникам. Предполагается, что с помощью легирующих добавок можно эффективно управлять концентрацией и стабильностью образования двойников.

КАРИМОВ Д.Н., СОБОЛЕВ Б.П., СУЛЬЯНОВ С.Н., СУЛЬЯНОВА Е.А. — 2014 г.

(метод термического анализа). m). Обнаружены вакансии фтора в позиции 8с и междоузельные анионы в двух позициях 32f. Соотношение дефектов в структуре Sr0.7Ce0.3F2.3 соответствует тетраэдрической конфигурации кластера дефектов {Sr4 - nCenF26}. Дефектная структура закаленного (со скоростью 25 K/мин) кристалла отличается от выращенного из расплава (охлаждение со скоростью 3 К/мин) смещением части катионов (предположительно Ce3+) вдоль оси третьего порядка в позицию 32f и анизотропией тепловых колебаний ионов ядра кластера (Fint(32f)3). Концентрационная зависимость параметров решетки закаленных фаз Sr1 - xCexF2 + x (x = 0–0.5) описывается полиномом третьей степени: a = 5.80009 + 1.166518 ? 10-3x – 1.124969 ? 10-5x2 + 8.258155 ? 10-8 x3. Зависимость микроискажений от состава также нелинейна, максимальные микроискажения наблюдаются в кристалле SrF2. С ростом концентрации церия x они уменьшаются до значения x 0.35. Минимум в области х = 0.30–0.35 коррелирует с составом, соответствующим максимуму (х 0.29) на кривых плавления флюоритовой фазы, оцененным по фазовой диаграмме системы SrF2 CeF3 (метод термического анализа).

СОБОЛЕВ Б.П., СОРОКИН Н.И. — 2014 г.

Вершина проявления нестехиометрии во фторидных системах по числу фаз с ценными свойствами и широким областям гомогенности – 45 систем MF2 RF3, где M = Ca, Sr, Ba; R – 15 редкоземельных элементов от La до Lu и Y (без Pm и Sc). Нарушение стехиометрии в кристаллах фаз M1 - xRxF2 + x (тип флюорита – CaF2) и R1 - yMyF3 - y (тип тисонита – LaF3) может приводить к суперионной проводимости по фтору. Диапазон вариации при изменении качественного (M, R) и количественного (x, y) составов в обоих структурных типах кристаллов очень велик. В фазах M1 - xRxF2 + x (для 500 K) меняется в 108 раз, а в фазах R1 - yMyF3 - y (для 293 K) в 106 раз. Изменением составов можно получать кристаллы с величинами , достаточными для использования их в качестве фторпроводящих твердых электролитов. Фазы, перспективные как твердые электролиты, открыты в системах MFm RFn (m < n 4), изученных по программе ИК РАН поиска новых многокомпонентных фторидных материалов. Суперионная проводимость – один из наиболее ярких эффектов влияния дефектного строения нестехиометрических кристаллов на их свойства. Исследования ИК РАН по ионной проводимости монокристаллов нестехиометрических фаз M1 - xRxF2 + x и R1 - yMyF3 - y – предмет настоящего обзора.

БЕЛОКОНЕВА Е.Л., ДИМИТРОВА О.В. — 2014 г.

, характерные для пятивалентного йода, имеют типичную зонтичную координацию. Новая фаза представляет собой более сложный структурный вариант, нежели известная ромбическая модификация. Расположение тяжелых атомов Pb и I подчинено закону псевдопериода а = a/3. В слоях двух типов, образующих пакеты, параллельные плоскости ab, координация как атомов Pb, так и атомов I различна. Политипная природа новой модификации обусловливает одномерное разупорядочение и беспорядок вдоль оси с, а также различные вариации в чередовании слоев. Возможно получение кристаллов ацентричных и полярных фаз, производных от исследованной центросимметричной фазы и перспективных для применения. . Кристаллическая структура определена без предварительного знания химической формулы. Группировки [IO3]-, характерные для пятивалентного йода, имеют типичную зонтичную координацию. Новая фаза представляет собой более сложный структурный вариант, нежели известная ромбическая модификация. Расположение тяжелых атомов Pb и I подчинено закону псевдопериода а = a/3. В слоях двух типов, образующих пакеты, параллельные плоскости ab, координация как атомов Pb, так и атомов I различна. Политипная природа новой модификации обусловливает одномерное разупорядочение и беспорядок вдоль оси с, а также различные вариации в чередовании слоев. Возможно получение кристаллов ацентричных и полярных фаз, производных от исследованной центросимметричной фазы и перспективных для применения.

КЯЗУМОВ М.Г. — 2014 г.

Разработаны новые схемы получения электронограмм гексагональных кристаллов, вращающихся вокруг осей, лежащих в плоскости (hk0) обратной решетки, и моноклинных кристаллов, вращающихся вокруг осей a, b и оси a* прямой и обратной решеток соответственно. Приведены формулы для расшифровки электронограмм. По электронограммам, полученным по этим схемам, установлены 2H- и 3R-политипы кристаллов CdInGaS4 и 3R-политип кристалла Zn1.5In3Se6 с параметрами a = 4.046, c = 59.292 A, пр. гр. R3m.

БЕЛОКОНЕВА Е.Л., ВОЛКОВ А.С., ДИМИТРОВА О.В., ТОПНИКОВА А.П. — 2014 г.

В гидротермальных условиях получены кристаллы нового силиката KNa2Tm[Si8O19] · 4H2O, пр. гр. P12/m1 (химическая формула определена в процессе структурной расшифровки) – пока единственного синтетического представителя семейства, содержащего известные и открытые совсем недавно минералы: родезит, дельхаелит (фивегит, гидродельхаелит), маунтинит, шлыковит (криптофиллит), гюнтерблассит (умбрианит, хиллесхаймит). Кристаллохимический анализ структур семейства в рамках расширенной OD-теории, включая нового простейшего представителя, показал их единство и выявил причины структурного разнообразия. Они определяются различной симметрией пакетов из октаэдров и соединенных с ними тетраэдрических слоев, выделенных во всех структурах, а также различными симметрийными способами сочленения пакетов. Выведены гипотетические структуры с более высокой степенью беспорядка, которые могут быть найдены в природе и при синтезе кристаллов.

ГОЛУБЕВ А.М. — 2014 г.

). m, Z = 2. В структуре A4B6C6X36 кластеры {A8B6X68} нанометрового размера, соединяясь векторами [1 1 1] решетки флюорита, образуют кубический объемно-центрированный мотив, в пустотах которого расположены катионы сорта C. Для структуры Na4YbZr3F18 получена кристаллохимическая формула [Na3Yb]Zr6[Na5Yb]F36 (A = [Na3/4Yb1/4], B = Zr, C = [Na5/6Yb1/6], X = F). Рассмотрена связь новой структуры с другими флюоритоподобными фазами, в которых нанометровые кластеры соединяются векторами [1 1 1] (Ba17Sm10Cl64, Na7Zr6F31, Ca14Y5F43, Na2.5Ca10Ln1.5Y5F42).

КАПУСТИНА О.А. — 2014 г.

Впервые экспериментально подтверждено предсказание теории, построенной с учетом процессов релаксации параметра ориентационного порядка в жидких кристаллах, о двух независимых акустических механизмах ориентационной неустойчивости планарного слоя холестерического жидкого кристалла (ХЖК) в волновом поле, проявляющейся в образовании системы двумерных доменов. Наблюдались искажения макроструктуры слоя этого вида мезофазы в поле продольных волн для широкого диапазона частот, в том числе на частотах, превышающих частоту релаксации параметра ориентационного порядка в ХЖК. Определены значения пространственного периода доменов на пороге эффекта и пороговые амплитуды сжатия для слоев ХЖК толщиной 10–100 мкм с шагом спирали 2–30 мкм в области частот 0.3–45 МГц. Показано, что полное теоретическое описание явления, адекватное экспериментальным данным, можно получить только с учетом действия конвективного и нелинейного релаксационного механизмов дестабилизации структуры слоя мезофазы, имеющих разную природу.

БЕЛЯКОВ Н.Г., БОЗИЕВ Р.С., МОЧАЛОВ В.Н., ПАСЕШНИЧЕНКО К.А., РЫБАКОВ В.Б., СТОРОЖЕНКО П.А., ЧЕРНЫШЕВ В.В., ШЕЛУДЯКОВ В.Д. — 2014 г.

Методом рентгеноструктурного анализа монокристаллов и порошков установлено строение аптечных лекарственных препаратов Тамерит (A) и Галавит (B), обладающих иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами и являющихся натриевыми солями люминола. Показано, что первый из них представляет собой гидратированную соль, а второй – смесь двух полиморфных модификаций (B1 и B2) безводной соли. Соединение А кристаллизуется в моноклинной сингонии: a = 8.3429(4), b = 22.0562(11), c = 5.2825(2) A, = 99.893(3)°, V = 957.59(8) A3, Z = 4, пр. гр. Р21/с. Соединение B1 кристаллизуется в моноклинной сингонии: a = 14.7157(18), b = 3.7029(19), c = 16.0233(15) A, = 116.682(13)°, V = 780.1(4) A3, Z = 4, пр. гр. Р21/с. Соединение B2 кристаллизуется в ромбической сингонии: a = 27.7765(15), b = 3.3980(19), c = 8.1692(19) A, V = 771.0(5) A3, Z = 4, пр. гр. Pna21. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии установлено отсутствие фазовых превращений между полиморфами В1 и В2.

МАЛЕЕВ А.В., ШУТОВ А.В. — 2014 г.

В рамках модели послойного роста разбиений или упаковок и обобщения этой модели на графы связности рассмотрена задача установления особенностей строения растущих структур, для которых допустима заданная форма роста. В частности, решается проблема выявления форм роста, невозможных для периодических структур.

ЖМУРОВА З.И., КРИВАНДИНА Е.А., СОБОЛЕВ Б.П., СОРОКИН Н.И. — 2014 г.

Систематическая оптимизация монокристаллических фтор-проводящих твердых электролитов R1 - yCayF3 - y со структурой типа тисонита (LaF3) по проводимости при комнатной температуре (293 К) основана на высокотемпературных измерениях (T) стехиометрических фторидов редкоземельных элементов RF3 (R = La–Nd) в зависимости от радиуса R3+ (rR3+), двухкомпонентных стехиометрических фаз La1 - yRyF3 (R = Pr, Nd) в зависимости от среднего радиуса катиона (rcat) и двухкомпонентных нестехиометрических фаз R1 - yCayF3 - y (R = La–Lu, Y) в зависимости от содержания CaF2. Оптимизация состава по термической стабильности базируется на исследованиях фазовых диаграмм систем CaF2 RF3 и на изучении поведения кристаллов R1 - yCayF3 - y при нагреве в ходе измерений температурных зависимостей (Т. Монокристаллическая форма ряда изученных R1 - yCayF3 - y имеет значения (293 К), достаточные для использования при комнатной температуре в твердотельных электрохимических устройствах (химические сенсоры, фтор-ионные батареи и аккумуляторы) и выдерживающих термическое циклирование.

ВАСИЛЬЕВ Я.В., ИВАННИКОВА Н.В., ШЛЕГЕЛЬ В.Н. — 2014 г.

Исследовано влияние скорости роста на формообразование и качество кристаллов Bi4Ge3O12 (BGO) при выращивании их низкоградиентным методом Чохральского. Выращено несколько серий кристаллов BGO с изменением скорости от 0.3 до 15 мм/ч. Установлены предельные скорости выращивания, при которых не снижется качество кристаллов. Проведенные исследования позволили увеличить скорость выращивания на производственных установках в 1.5–2 раза, что заметно увеличило производительность процесса.

ТИТАЕВА Е.К., ФЕДОСЕЕВ В.Б. — 2014 г.

Согласно термодинамической модели, в системах малого объема с фазовыми превращениями типа раствор–кристалл может быть достигнуто очень высокое пересыщение раствора вплоть до полного термодинамического запрета кристаллизации. Описаны наблюдения, подтверждающие эти закономерности, в частности продемонстрировано “неоствальдовское” поведение в ансамбле капель фемто- и пиколитрового объема, при котором время испарения и кристаллизации мелких капель существенно превышает время испарения крупных. Экспериментально показано, что такое поведение характерно для различных кристаллических веществ. Высказано утверждение, что описанные закономерности имеют общий характер.

ГАЙНАНОВА А.А., КЛЕЧКОВСКАЯ В.В., КУЗЬМИЧЕВА Г.М., ОРЕХОВ А.С., САДОВСКАЯ Н.В., ЧЕРНЫШЕВ В.В. — 2014 г.

Образцы с наноразмерной получены сульфатным и модифицированным сульфатным методом, охарактеризованы комплексом методов рентгенографии, электронографии, МУРР, СЭМ, ПЭМ, ВРЭМ и EDAX. Установлено влияние условий получения образцов на размер и форму кристаллитов, содержание аморфной составляющей в образцах и их элементный состав. В зависимости от условий синтеза выявлено существенное изменение ярко выраженного для дифракционного отражения с d 17–21 A (интенсивность и межплоскостное расстояние d, A), связанное, по всей видимости, с вариацией содержания молекул воды в межслоевом пространстве структуры и (или) формами кристаллитов.

БАХОЛДИН C.И., МАСЛОВ В.Н., НОСОВ Ю.Г. — 2014 г.

Рассматривается распределение газовых включений в монокристаллических лентах сапфира различной кристаллографической ориентации, выращенных способом Степанова. Во всех изученных лентах газовые включения наблюдаются только в тонких приповерхностных слоях, расположенных на глубине около 100 мкм. Характерным является наличие нескольких зон с различным распределением и морфологией включений. Наблюдались включения двух типов – цилиндрические поры и микропузыри. Различия в морфологии и зональности распределения газовых включений согласуются с кристаллографией -Al2O3.

ПУШКИН Д.В., СЕРЕЖКИН В.Н., СЕРЕЖКИНА Л.Б. — 2014 г.

Установлено, что изоструктурные ромбические перовскиты ABO3 (пр. гр. Pnma в разных установках, № 62, Z = 4) в зависимости от специфики невалентных взаимодействий, определяющих комбинаторно-топологический тип полиэдров Вороного–Дирихле (ПВД) четырех базисных атомов, подразделяются на десять разных стереонных типов. На примере 259 перовскитов, относящихся к стереонному типу DyCrO3, показано, что характеристики ПВД могут быть использованы для количественной оценки искажения октаэдров BO6, в том числе обусловленного эффектом Яна–Теллера. Обнаружено, что одной из причин искажения координационных полиэдров атомов в структуре ромбических перовскитов являются гетероатомные взаимодействия металл–металл, межатомные расстояния для которых, как правило, короче суммы слейтеровских радиусов атомов A и B.

ВАСИЛЬЕВ А.Н., ГАСЕНКОВА И.В., ГРАБЧИКОВ С.С., МУХУРОВ Н.И., ТРУХАНОВ А.В., ШАРКО C.А. — 2014 г.

Описан метод получения многослойных квазиодномерных систем ферромагнетик/диамагнетик на примере нанопроволок Co–Ni–Fe/Cu. Процессы получения осуществлены в едином технологическом цикле из комбинированного электролита потенциостатическим электроосаждением в импульсном режиме. Описаны режимы получения слоев различных систем от чистых ферромагнитных металлов до сплавов на их основе. Приведены механизмы роста нанопроволок. Исследовано распределение химических элементов в слоях в зависимости от состава электролита и условий получения. Изучена микроструктура нанопроволок методом высокоразрешающей растровой электронной микроскопии.

АКСЕНОВ С.М., ЕРОХИН Ю.В., ПАУТОВ Л.А., ПОПОВ М.П., ЯМНОВА Н.А. — 2014 г.

Методом монокристального рентгеноструктурного анализа исследованы два образца минерала мариинскита и установлены их формулы: Сr1.43Al0.64Be0.9O4 (образец 1) и Сr1.32Al0.74Be0.9O4 (образец 2). Параметры ромбических ячеек соответственно равны: a = 4.487(1), b = 5.629(1), c = 9.732(2) A; a = 4.478(1), b = 5.620(1), c = 9.746(2) A, пр. гр. P212121. Структуры образцов 1 и 2 решены прямыми методами и уточнены в анизотропном приближении тепловых колебаний атомов до R = 8.9 и 6.06% соответственно. В кристаллической структуре минерала сосуществуют две компоненты, принадлежащие структурному типу оливина и связанные друг с другом отражением в зеркальной плоскости симметрии, проходящей через плотноупакованные слои. Наличие в структуре мариинскита дополнительных октаэдрических позиций, статистически заселенных ионами Cr3+, так же, как и вакансии в основных позициях (заселенность 80), приводит к понижению симметрии минерала – от центросимметричной пр. гр. Pcmn, характерной для минералов группы оливина, до ацентричной Р212121.

БАБАЕВ В.А., БУТАШИН А.В., ИСМАИЛОВ А.М., КАНЕВСКИЙ В.М., МИХАЙЛОВ В.И., МУСЛИМОВ А.Э., РАБАДАНОВ М.Х., РАКОВА Е.В. — 2014 г.

Изучена структура и ориентация пленок CdTe, ZnO на сапфире в зависимости от способа обработки подложек перед наращиванием. На подложках, не подвергавшихся отжигу или отожженных в вакууме (P < 0.13 Па), растут поликристаллические пленки CdTe. На подложках, отожженных на воздухе при температуре 1000°С и выше, на поверхности которых имеется система гладких террас и ступеней, растут эпитаксиальные пленки CdTe с кубической структурой типа сфалерита, ориентированные плоскостью (111) параллельно подложке. Для пленок ZnO с гексагональной структурой типа вюрцита, полученных методом магнетронного напыления, наблюдается аналогичная зависимость между структурным совершенством пленок и режимом обработки подложек лейкосапфира. Показано, что термический отжиг на воздухе пластин сапфира с ориентацией (0001) является оптимальным способом подготовки подложек для получения эпитаксиальных ZnO пленок базисной ориентации. Полученные эпитаксиальные пленки CdTe содержат некоторое количество дефектов структуры (мозаичность, двойники), тогда как эпитаксиальные пленки ZnO при той же обработке подложек являются практически совершенными.