научный журнал по химии Кристаллография ISSN: 0023-4761

КОВАЛЬЧУК М.В., ЛИДЕР В.В. — 2013 г.

Обзор посвящен сравнительному описанию методов получения рентгеновских фазоконтрастных изображений слабопоглощающих (фазовых) объектов: с использованием кристаллического интерферометра, интерферометра Тальбота, методов рефракционной интроскопии и осевой голографии. Обсуждаются возможности их практического использования в различных областях науки и техники. Проведен анализ публикаций, посвященных разработке методов, их оптимизации и экспериментальным исследованиям фазовых объектов.

АНДРЕЕВ С.С., БАРЫШЕВА М.М., ВАЙНЕР Ю.А., ГАЙКОВИЧ П.К., ПАРЬЕВ Д.Е., ПЕСТОВ А.Е., САЛАЩЕНКО Н.Н., ЧХАЛО Н.И. — 2013 г.

Изготовлены и исследованы многослойные рентгеновские зеркала на основе Cr/C, предназначенные для отражения излучения в области “углеродного окна” ( = 4.4–5 нм). Структуры получены методом магнетронного распыления при различных параметрах осаждения. При нормальном падении достигнуты рекордные коэффициенты отражения более 15%. Методом рефлектометрии на длинах волн 0.154 и 4.47 нм изучены структурные параметры зеркал.

АСАДЧИКОВ В.Е., ВОЛКОВ Ю.О., КОЖЕВНИКОВ И.В., РОЩИН Б.С., ФИЛАТОВА Е.О. — 2013 г.

Обсуждаются ключевые особенности восстановления профиля диэлектрической проницаемости по глубине образца из измеренной угловой зависимости коэффициента отражения и анализируются фундаментальные факторы, приводящие к неоднозначности ее решения. Рассмотрен простейший подход для исследования внутренней структуры пленок HfO2, основанный на использовании физически разумной модели. Анализируются принципы построения модели пленки и критерии выбора минимально возможного числа подгоночных параметров. Показано, что даже для простейших моделей одиночных пленок неоднозначность рефлектометрии сохраняется. Обсуждаются подходы, позволяющие выбрать из нескольких возможных решений то, которое соответствует реальности.

АСАДЧИКОВ В.Е., БЛИНОВ И.А., БУЗМАКОВ А.В., ВОРОБЬЕВ А.А., ВЯЗОВЕЦКОВА А.Е., ГОЛУБИЦКИЙ А.О., КАЗАКОВ И.В., КОВАЛЬЧУК М.В., МУХАМЕДЖАНОВ Э.Х., СЕНИН Р.А., ХЛЕБНИКОВ А.С., ШИШКОВ В.А. — 2013 г.

Описывается модернизированная станция РТ-МТ, приведены параметры оптических схем, используемых детекторов и кратко представлены экспериментальные возможности станции. Даны примеры томографических реконструкций, демонстрирующих пространственное разрешение – 2.5 мкм при поле зрения 2.5 мм, 10 мкм при поле зрения 10 мм.

ГУНИНА М.А., КУЗЬМИНА Л.Г., ПЕСТОВ С.М., ЧУРАКОВ А.В. — 2013 г.

Проведено рентгеноструктурное исследование двух ароматических сложных эфиров – С6H13 C6H4 C(O)O C6H4 C7H15 (1) и С7H15 C6H4 C(O)O C6H4 C4H9 (2), относящихся к классу нематических жидкокристаллических соединений. Соединение 1 кристаллизуется в двух модификациях – моноклинной (1-м) и триклинной (1-тр). В кристаллической упаковке 1 и 2 наблюдается разделение на чередующиеся рыхлые алифатические и плотные ароматические области. Ароматические области в 1-м и 2 объединены в цепи за счет водородных связей с участием карбонильного атома кислорода сложноэфирной группы и фрагмента С–Н бензольного кольца, но в 1-м эти водородные связи существенно слабее, чем в 2. В 1-м существуют -стэкинг-взаимодействия, объединяющие молекулы в центросимметричные димеры с межплоскостным расстоянием 3.45 A. В 1-тр найден паркетный тип упаковки ароматических фрагментов, благоприятный для двумерной системы направленных взаимодействий Н... .

ШЛЯХТИНА А.В. — 2013 г.

Структурные исследования соединений переменного состава наряду с изучением проводящих свойств позволили обнаружить новые кислородпроводящие соединения в семействе редкоземельных пирохлоров – Ln2Ti2O7 (Ln = Dy–Lu) и Ln2Hf2O7 (Ln = Eu, Gd) с собственной высокотемпературной кислород-ионной проводимостью (до 1.4 ? 10-2 См/см при 800°С). Исследованы 26 систем, в которых синтезировано более 50 фаз на основе сложных оксидов Ln2M2O7 (Ln = La–Lu, M = Ti, Zr, Hf) – потенциальных кислород-ионных проводников. Впервые для соединений класса редкоземельных пирохлоров Ln2M2O7 (Ln = La–Lu, M = Ti, Zr, Hf) показаны особенности проявления морфотропии и полиморфизма. Проведена классификация термодинамических фазовых переходов и кинетических (ростовых) в применении к соединениям семейства пирохлора.

ВОРОНИН А.Ю., ЛАМБРЕХТ А., ЛЫЧАГИН Е.В., МУЗЫЧКА А.Ю., НЕСВИЖЕВСКИЙ В.В., РЕЙНО С., СТРЕЛКОВ А.В. — 2013 г.

С помощью анализа новых экспериментов с ультра-холодными нейтронами (УХН) показано, что адсорбция наночастиц/нанокапель, левитирующих в высоковозбужденных состояниях в глубокой и широкой потенциальной яме, образованной силами Ван-дер-Ваальса/Казимира–Полдера (ВдВ/КП), приводит к новым эффектам на пересечении физики фундаментальных взаимодействий, нейтронов, поверхностей и наночастиц. Учет взаимодействия УХН с наночастицами позволяет объяснить недавно открытый так называемый малый нагрев УХН в ловушках. Это явление может привносить дополнительные ложные эффекты в эксперименты по измерению времени жизни нейтрона, и существенно для экспериментов с наименьшими заявленными погрешностями.

КАРИМОВ Д.Н., СОБОЛЕВ Б.П., СУЛЬЯНОВА Е.А. — 2013 г.

Методом рентгеноструктурного анализа исследован монокристалл конгруэнтно плавящегося состава нестехиометрической фазы Sr0.71Ce0.29F2.29, кристаллизующейся в структурном типе CaF2, пр. гр. Fm m. Обнаружены вакансии в основной позиции фтора (8с) и междоузельные анионы в двух позициях 32f. Соотношение дефектов структуры в изученном твердом растворе Sr0.71Ce0.29F2.29 соответствует тетраэдрической конфигурации кластера дефектов {Sr4 - nCenF26}.

ПАРПИЕВ А.С., ХИДИРОВ И. — 2013 г.

На порошковой нейтронограмме карбида титана TiC0.60, отожженного при температуре 600°С, обнаружено расщепление ряда сверхструктурных отражений, описываемых пр. гр. Fd3m, на три симметричные части. На нейтронограмме карбида TiC0.60, отожженного при относительно высоких температурах (780°С), расщепления сверхструктурных отражений не наблюдается. Обнаруженное явление объясняется тем, что при упорядочении атомов углерода при относительно высоких температурах (780°С) образуются случайно ориентированные относительно крупные антифазные домены (450 A). При относительно низких температурах (600°С) возникают ошибки упаковок в расположении частично упорядоченных атомов углерода. При этом наряду с неупорядоченными антифазными доменами возникают относительно мелкие упорядоченные антифазные домены (290 A).

КОНСТАНТИНОВ К.К., КОНСТАНТИНОВА А.Ф. — 2013 г.

Рассмотрена модель связанных автокаталитических реакций с учетом кристаллизации диастереомеров. Показано, что различия в физических свойствах диастереомеров могут являться 100%-ным энантиоселективным фактором, позволяющим достичь существенной хиральной поляризации даже при небольшом значении энантиоселективности автокатализа. При усложнении модели более сложные молекулы должны обладать большей хиральной поляризацией, чем более простые. Рассчитано, что в динамике рассмотренной модели при одинаковых свойствах диастереомеров наличие биномиальных коэффициентов при формировании пар из двух различных энантиомеров приводит к появлению дополнительного 100%-ного энантиоселективного фактора. Сделаны оценки, показывающие, что описанная в литературе теоретическая разница между правыми и левыми молекулами из-за слабого взаимодействия достаточна, чтобы объяснить направленное нарушение симметрии и построение биологических молекул из L-аминокислот и D-сахаров в процессе возникновения жизни на Земле.

БЕЛОКОНЕВА Е.Л., ДИМИТРОВА О.В., ЗОРИНА А.П. — 2013 г.

В гидротермальных условиях получены кристаллы нового каркасного силиката K3Sc[Si3O9] · H2O, пр. гр. Pm21n (нестандартная установка – пр. гр. Pmn21 = С ). Структура определена без предварительного знания химической формулы, и установлена ее абсолютная конфигурация. Она близка к исследованной ранее высокотемпературной фазе K3Ho[Si3O9], полученной при нагревании K3HoSi3O8(ОН)2, что объясняется специфическими условиями синтеза и заменой скандий-гольмий. Симметрийный анализ показал, что причиной фазового перехода является завышенная локальная симметрия блока (стержня), он относится к переходу I рода типа порядок–беспорядок и одновременно смещения. Приведен ряд предсказанных структур, в которых размножение простейших и высокосимметричных слоев с блоками осуществляется разными элементами симметрии.

ПИКИН С.А. — 2013 г.

В модели фазового перехода первого рода под давлением металлического расплава в состояние металлического стекла рассматривается термодинамически неравновесная пористая приповерхностная оболочка твердого ядра Земли, соприкасающаяся с циклоническими вихрями в жидком ядре. Вычислены аномальные потоки тепла и массы легкого вещества к мантии из твердого ядра в местах такого соприкосновения. Показано, что эти аномальные потоки сопоставимы с реально наблюдаемыми в предположении быстрого возрастания вязкости расплава при давлениях 1–10 Мбар, характерного для твердого ядра. При этом проницаемость пористого слоя может иметь очень малые значения.

ВЕЛИХАНОВ А.Р. — 2013 г.

Исследованы особенности деформационного поведения в низкоомных монокристаллах кремния р-типа при нетрадиционных способах пластического деформирования. В условиях совместного действия слабого магнитного поля и постоянного электрического тока в процессе активного деформирования кремния обнаружено заметное снижение его пластичности по сравнению с деформированием в отсутствие магнитного поля. Обнаружено увеличение электропроводности образцов Si, подвергнутых активной пластической деформации, и проведено сравнение с данными, полученными ранее для монокристаллического Ge. Дано возможное объяснение наблюдаемым эффектам.

КИРЫК Ю.И., СТАДНИК В.И. — 2013 г.

С использованием температурных и спектральных зависимостей показателей преломления ni рассчитаны температурные и спектральные зависимости коэффициентов квадратичного электрооптического эффекта R кристаллов триглицинсульфата с 5%-ной примесью L-треонина. Установлено, что коэффициенты R примесных кристаллов триглицинсульфата обладают незначительной спектральной и температурной зависимостями. В полярном направлении R существенно отличаются от аналогичных величин для чистых кристаллов триглицинсульфата, что свидетельствует о возникновении поля смещения, преобладающей ориентации дипольного момента полярного дефекта и уменьшении спонтанной поляризации примесных кристаллов.

ЛЕДНЕЙ М.Ф., ТАРНАВСКИЙ А.С. — 2013 г.

Теоретически исследован обмен энергией между двумя связанными ТЕ-модами на дифракционной решетке директора в плоском волноводе, содержащем слой нематического жидкого кристалла. Дифракционная решетка создается внешним электрическим полем в нематическом слое с периодической энергией сцепления директора с поверхностью волновода. Проведены численные расчеты интенсивности сигнальной моды на выходе из нематического слоя в зависимости от амплитуды и периода модуляции энергии сцепления, размеров нематического слоя и напряженности электрического поля. Рассмотрены случаи одинаково и противоположно направленных мод. Получены аналитические выражения для максимальных значений интенсивности сигнальной моды. Показано, что максимальное значение интенсивности сигнальной моды на выходе из нематика зависит от параметров энергии сцепления монотонно в случае антипараллельных мод и немонотонно для параллельных мод. В обоих случаях максимальное значение интенсивности сигнальной моды растет с ростом напряженности электрического поля.

ДУДКА А.П., СИМОНОВ В.И., СОБОЛЕВ Б.П. — 2013 г.

Реализован новый подход к использованию диффузного рассеяния (ДР) для изучения дефектной структуры кристаллов на лабораторных источниках излучения, включающий в себя: выбор кристаллов с высокой концентрацией структурных дефектов (сильно нестехиометрических фаз Ca1 - xRxF2 + x); применение метода межэкспериментальной минимизации (экспериментального сравнения) для выделения слабого полезного сигнала ДР из суперпозиции сигналов разной природы; выбор базовой модели на основе контрольной информации из прецизионного исследования вклада структурных дефектов в брэгговские отражения. Для кристаллов Ca0.87La0.13F2.13 и Ca0.92Er0.08F2.08 с разными типами кластеров структурных дефектов, определенных по данным брэгговской дифракции, зарегистрированы существенно разные дифракционные картины ДР. Эксперименты при 90–100 K доказали, что ДР вызвано кластерами с устойчивыми конфигурациями атомов, а не их согласованными тепловыми колебаниями. Предлагаемый набор методов можно эффективно использовать для диагностики наноматериалов.

БЕЛОВИЦКАЯ Ю.В., ГОБЕЧИЯ Е.Р., КАБАЛОВ Ю.К., ПЕКОВ И.В. — 2013 г.

Методом Ритвельда определена кристаллическая структура кальциоанкилита-(Се) с составом (Ca0.30Sr0.22) 0.52(Ce0.78La0.47Nd0.16Pr0.05Sm0.02) 1.48(CO3)2((OH)1.20F0.28) 1.48 · 1.97H2O из щелочных гидротермалитов массива Сент-Илер, Канада. Использовался дифрактометр АДП-2, CuK , Ni-фильтр, 10.50° < 2 < 140.00°, число рефлексов ( 1 + 2) 652. Все расчеты проведены в рамках пр. гр. Pmcn (а = 5.0095(1), b = 8.5006(1), с = 7.2670(1) A, V = 309.46(1)A3, Rwp = 3.45) в анизотропном приближении тепловых параметров для катионов.

АЛЕКСЕЕВ А.С., ДЬЯКОВА Ю.А., КЛЕЧКОВСКАЯ В.В., КОВАЛЬЧУК М.В., ЛЕММЕТЮЙНЕН Х., МАХОТКИН И.А., СЕРЕГИН А.Ю., ТЕРЕЩЕНКО Е.Ю., ТКАЧЕНКО Н.В., ФЕЙГИН Л.А., ЯКУНИН С.Н. — 2013 г.

Методами стоячих рентгеновских волн и рентгеновской рефлектометрии исследованы монослои молекул порфирин-фуллереновой диады с внедренными в порфириновое кольцо атомами цинка (ZnDHD6ee) на поверхности водной субфазы и на Si-подложках. Эксперименты проводились в лабораторных условиях и на источниках синхротронного излучения (станция KMC-2 BESSY II (Берлин) и станция “Ленгмюр” НИЦ “Курчатовский институт”). Рассчитаны профили распределения атомов Zn и электронной плотности по глубине пленки, из анализа которых сделаны выводы о преимущественной ориентации молекул диады ZnDHD6ee в монослоях. Полученные данные указывают на сохранение ориентации молекул в пленках при переносе монослоя с поверхности жидкой субфазы на твердую подложку.

АЛЕШИНА Л.А., АНДРЕЕВ В.П., БАСАЛАЕВ Р.С., ЕКИМОВА Т.А., НИЖНИК Я.П., ТАФЕЕНКО В.А. — 2013 г.

По рентгенодифракционным данным от порошкового образца и монокристалла определена кристаллическая структура водород-бис[2-(4-диметиламиностирил)-хинолин-1-оксид] дихлоркупрата(I): кристаллы моноклинные, пр. гр. P21/n, Z = 2. Две молекулы N-оксида 2-(4-диметиламиностирил)хинолина связаны друг с другом через находящийся в центре симметрии водород, образуя сложный катион.

ИВАНОВ Н.Р., КИЙРЕНД Э.О., ПЕХК Т.И., ЧУМАКОВА С.П. — 2013 г.

Методами поляризационно-оптической микроскопии и 2 ЯМР исследовалась ориентация ламеллярных фаз в лиотропных системах на основе детергента цетилтриметиламмоний бромида. Показано, что в сильном магнитном поле 11.7 Т исследованные ламеллярные лиотропики ориентировались. По данным 2 ЯМР в процессе ориентации ламеллярных фаз при увеличении температуры образца возможны структурные изменения исследуемых фаз.