научный журнал по химии Кристаллография ISSN: 0023-4761

Архив научных статейиз журнала «Кристаллография»

  • СРАВНИТЕЛЬНОЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАВЛЕНИЯ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НАНОКЛАСТЕРОВ НИКЕЛЯ И ЗОЛОТА

    БЕМБЕЛЬ А.Г., ВАСИЛЬЕВ С.А., САМСОНОВ В.М., ШАКУЛО О.В. — 2014 г.

    С использованием метода молекулярной динамики и потенциала сильной связи проведено сравнительное исследование гистерезиса плавления и кристаллизации нанокластеров двух переходных металлов: никеля и золота. Установлено, что для нанокластеров Ni следует ввести в рассмотрение температуры начала и завершения соответствующего фазового перехода первого рода, т.е. плавления и кристаллизации, тогда как плавление и кристаллизация нанокластеров Au происходят при вполне определенных температурах. Размерная зависимость температуры плавления нанокластеров Au, полученная с использованием результатов компьютерных экспериментов, сопоставлена с молекулярно-динамическими результатами других авторов, а также с результатами двух независимых лабораторных экспериментов. Показано, что полученные в данной работе молекулярно-динамические результаты гораздо лучше согласуются с экспериментом, чем результаты других авторов.

  • СТРУКТУРА TL18PB2TI7S25 КАК ШЕДЕВР КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ СИММЕТРИИ

    БОРИСОВ С.В., МАГАРИЛЛ С.А., ПЕРВУХИНА Н.В. — 2014 г.

    Кристаллографический анализ кубической структуры Tl18Pb2Ti7S25 установил факт размещения всех катионов и анионов по закону 27-кратного (по объему) структурного типа PbS (NaCl) с четко фиксированными анионными вакансиями. Организующие структуру непересекающиеся оси симметрии четырех направлений распределяют разные по размерам, зарядам и количеству катионы в общие и частные позиции пр. гр. Pa3, образуя в простой атомной матрице высокосимметричную конструкцию.

  • СТРУКТУРА ГИДРИДОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ V–CR

    ВЕРБЕЦКИЙ В.Н., ГЛАЗКОВ В.П., ЛУШНИКОВ С.А., СОМЕНКОВ В.А. — 2014 г.

    Исследована структура дейтеридов на основе сплавов V0.9Cr0.1 и V0.5Cr0.5 методом дифракции нейтронов при комнатной и низкой (77 K) температуре. Установлено, что дейтерид V0.9Cr0.1D2.0 имеет кристаллическую структуру CaF2 (Fm3m), соответствующую дигидриду ванадия. Дейтерид V0.5Cr0.5D0.7 имеет структурный тип NiAs (P6/3mmc), аналогичный гидриду хрома.

  • СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ LIХNA1 - ХTAУNB1 - УO3 (Х = 0–0.05, У = 0–0.4)

    АЛЁШИНА Л.А., ОБРЯДИНА Е.Ю., ПАЛАТНИКОВ М.Н., СИДОРОВ Н.В., ТЕПЛЯКОВА Н.А., ФЕКЛИСТОВА Е.П. — 2014 г.

    Методами полнопрофильного рентгеноструктурного анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния света исследованы структура керамических твердых растворов Li0.03Na0.97TaуNb1 - уO3 и процессы ее разупорядочения при изменении состава и температуры. Установлено, что при комнатной температуре структура твердых растворов Li0.03Na0.97Ta0.05Nb0.95O3 близка к структуре NaNbO3 и ей соответствует пр. гр. P21ma с четырьмя формульными единицами в элементарной ячейке. Показано, что кислородные октаэдры в твердых растворах LiхNa1хTa0.1Nb0.9O3 (х = 0, 0.15, 0.03, 0.04, 0.05) искажены незначительно, и их геометрия идентична геометрии октаэдров в структуре NaNbO3. По температурной зависимости интенсивности линий в спектре комбинационного рассеяния света твердых растворов Li0.03Na0.97Ta0.4Nb0.6O3, соответствующих колебаниям катионов Li+ и Na+ в кубооктаэдрических пустотах структуры, при температуре выше 322°С обнаружено сильное разупорядочение в подрешетке щелочного металла. Это может свидетельствовать о существенном скачкообразном повышении подвижности катионов Li+ и может привести к изменению кинетических и энергетических характеристик процессов ионного транспорта заряда.

  • СТРУКТУРА ИНГИБИТОРА СОЛЕОТЛОЖЕНИЙ И КОРРОЗИИ – ТРИДЕКАГИДРАТА НИТРИЛОТРИМЕТИЛЕНТРИФОСФОНАТОЦИНКАТА ТЕТРАНАТРИЯ NA4[N(CH2PO3)3ZN] · 13H2O

    СОМОВ Н.В., ЧАУСОВ Ф.Ф. — 2014 г.

    = 117.103(2)°, Z = 2). Комплекс хелатный; внутренняя координационная сфера включает в себя три пятичленных цикла N–C–P–O–Zn с общей связью Zn–N. Координация атома Zn искаженная тригонально-бипирамидальная, включающая атом кислорода соседнего комплекса. , Z = 2, a = 11.2208(2), b = 11.2666(3), c = 12.3286(3) A, = 108.455(2)°, = 97.168(2)°, = 117.103(2)°, Z = 2). Комплекс хелатный; внутренняя координационная сфера включает в себя три пятичленных цикла N–C–P–O–Zn с общей связью Zn–N. Координация атома Zn искаженная тригонально-бипирамидальная, включающая атом кислорода соседнего комплекса.

  • СТРУКТУРНЫЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИОННОГО ЦЕНТРА RHODOBACTER SPHAEROIDES И ЕГО МУТАНТНОЙ ФОРМЫ L(M196)H + H(M202)L

    ВАСИЛЬЕВА Л.Г., ГАБДУЛХАКОВ А.Г., КЛЯШТОРНЫЙ В.Г., ФУФИНА Т.Ю., ШУВАЛОВ В.А. — 2014 г.

    Пигмент-белковые взаимодействия обеспечивают высокую эффективность переноса и преобразования световой энергии при фотосинтезе. Наиболее удобным объектом для изучения механизмов первичных процессов фотосинтеза является реакционный центр (РЦ) пурпурной бактерии Rhodobacter sphaeroides. С помощью направленного мутагенеза можно исследовать влияние белкового окружения кофакторов переноса электрона на оптические свойства, стабильность, пигментный состав и функциональную активность РЦ. Предварительный анализ РЦ проводился с помощью компьютерного моделирования аминокислотных замещений L(M196)H + H(M202)L в пигмент-белковом интерфейсе и определения стабильности пространственной структуры полученного мутантного РЦ методом молекулярной динамики. Затем РЦ с указанной двойной мутацией был получен, очищен и закристаллизован, его пространственную структуру определили методом рентгеноструктурного анализа и сравнили с молекулярно-динамической моделью.

  • СТРУКТУРНЫЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА INALAS/INGAAS/INALAS HEMT-ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ПОДЛОЖКАХ INP С НАНОВСТАВКАМИ INAS В КВАНТОВОЙ ЯМЕ

    ВАСИЛЬЕВ А.Л., ГАЛИЕВ Г.Б., ИМАМОВ Р.М., КЛИМОВ Е.А., МАЛЬЦЕВ П.П., ПРЕСНЯКОВ М.Ю., ПУШКАРЁВ С.С., ТРУНЬКИН И.Н. — 2014 г.

    Представлены результаты комплексного исследования влияния нановставок InAs толщиной от 1.7 до 3.0 нм, введенных в квантовую яму (КЯ) In0.53Ga0.47As, на структурные и электрофизические свойства гетероструктур In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As с односторонним -Si-легированием. Cтруктурное совершенство составной КЯ исследовано методом просвечивающей электронной микроскопии. Установлена корреляция подвижности электронов в КЯ с толщиной нановставки InAs и с технологическим режимом ее формирования. Особенности интерфейса InP(подложка)/InAlAs(буфер) исследовались методами просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии фотолюминесценции. Выявлена связь энергетического положения пика на спектрах фотолюминесценции в диапазоне энергий фотонов 1.24 эВ < < 1.38 эВ, относящегося к электронным переходам на интерфейсе InP/InAlAs, со структурными особенностями, выявленными в области интерфейса. Обнаружено формирование ненамеренной КЯ на границе раздела InP/InAlAs, параметры которой зависят от технологических режимов роста гетероструктур.

  • СТРУКТУРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СУПЕРИОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ В МОНОКРИСТАЛЛАХ M1XRXF2+X

    ГОЛУБЕВ А.М., СОБОЛЕВ Б.П., СОРОКИН Н.И. — 2014 г.

    Проанализирована связь процессов суперионного транспорта во флюоритовых фазах M1 xRxF2+x (M = Ca, Sr, Ba; R – редкоземельные элементы) c их дефектной структурой. Суперионная проводимость кристаллов M1xRxF2+x обеспечивается значительной концентрацией носителей заряда. Однако она в десятки раз меньше концентрации анионных дефектов, что объясняется наличием “дефектных областей” (ДО), блокирующих часть носителей. Зависимость суперионной проводимости фаз M1xRxF2+x от содержания RF3(x) носит перколяционный характер. По порогу перколяции кристаллы делятся на две группы: xp,1 = 2–3 мол. и xp,2 = 7–8 мол. % RF3. Им соответствуют объемы ДО 3000 4000 A3 (xp,1) и 500 700 A3 (xp,2). Величины xp,1 и xp,2 коррелируют соответственно с октаэдро-кубическими {M14pRpF68-69} и тетраэдрическими {M4pRpF26} кластерами, являющимися ядрами ДО. Модель ДО и кластерное строение – свидетельства гетерогенности нестехиометрических кристаллов M1xRxF2+x на нанометровом уровне по отношению к химическому составу, электрофизическим и кристаллохимическим (координация M, R) характеристикам.

  • СТРУКТУРНЫЕ ОCОБЕННОСТИ СОЕДИНЕНИЙ СЕМЕЙСТВА СИЛЛЕНИТА

    БОЛОТИНА Н.Б., ЗУБАВИЧУС Я.В., КУЗЬМИЧЕВА Г.М., МАРЬИНА Е.А., МЕЛЬНИКОВА Т.И., РЫБАКОВ В.Б., САДОВСКАЯ Н.В. — 2014 г.

    Показано, что определение реального состава и строения фаз семейства силленита возможно при использовании комплекса методов (дифракционные методы, колебательная и рентгеноабсорбционная спектроскопия, рентгеноспектральный микроанализ) с последующим кристаллохимическим анализом полученных данных. Для фаз номинального состава Bi24M2O40 с M = Zn2+, Al3+, Ga3+, Fe3+, Si4+, Ti4+, Mn4+, P5+ представлены уточненные составы, демонстрирующие типы и концентрации точечных дефектов в зависимости от вида M.

  • СТРУКТУРНЫЙ МЕХАНИЗМ -ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВЕ FE-32%NI

    ЗЕМЦОВА Н.Д. — 2014 г.

    Впервые обнаружена промежуточная 9R-парамагнитная фаза в метастабильном сплаве Fe-32%Ni, имеющая форму крупных протяженных пластин. Она образуется в процессе медленного нагрева со скоростью 0.3°/мин в средней части температурного интервала -превращения. Структура новой фазы 9R установлена методом дифракции электронов.

  • СУПЕРИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ КРИСТАЛЛОВ SR0.68PR0.32F2.32 (ТИП CAF2) И PR0.85SR0.15F2.85 (ТИП LAF3) “AS GROWN” И ПОСЛЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОТЖИГА

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

    Изучено влияние высокотемпературного отжига (900°С, 14 сут) во фторирующей атмосфере на суперионную проводимость монокристаллов “as grown” Sr0.68Pr0.32F2.32 со структурой флюорита (CaF2) и Pr0.85Sr0.15F2.85 со структурой тисонита (LaF3), полученных направленной кристаллизацией расплавов в системе SrF2 PrF3 методом Бриджмена. Отжиг, приводящий дефектную структуру кристаллов в равновесие при 900°С, сохраняемое закалкой, не оказывает влияния на . При 500 К величина равна 4 ? 10-4 и 2 ? 10-2 См/см для Sr0.68Pr0.32F2.32 и Pr0.85Sr0.15F2.85 соответственно. Монокристаллы “as grown” супериоников, образующиеся в части систем MF2 RF3 (M = Ca, Sr, Ba; R – редкоземельные элементы), в которых нестехиометрические фазы имеют слабую температурную зависимость взаимной растворимости компонентов, могут использоваться в твердотельных электрохимических устройствах, работающих в условиях высоких температур и температурного циклирования, сохраняя свои электрофизические характеристики.

  • ТЕОРЕТИКО-ГРУППОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УПОРЯДОЧЕНИЯ КАТИОНОВ В СТРУКТУРЕ ПЕРОВСКИТА

    ТАЛАНОВ В.М., ТАЛАНОВ М.В., ШИРОКОВ В.Б. — 2014 г.

    Теоретико-групповым методом исследовано атомное упорядочение в структуре кубического перовскита. Установлена возможность существования 13 упорядоченных фаз в позиции 1(а) (в том числе четыре бинарных, две тройных и пять четверных катионных сверхструктур), 13 фаз с различным типом порядка в позиции 1(b) (в том числе четыре бинарных, две тройных и пять четверных катионных сверхструктур). Приведены расчетные структуры некоторых типов упорядоченных низкосимметричных модификаций перовскитов.

  • ТРЕХМЕРНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ, ПОЛУЧЕННЫМ В РАСТРОВОМ ЭЛЕКТРОННОМ МИКРОСКОПЕ

    ВАСИЛЬЕВ А.Л., МИХУТКИН А.А. — 2014 г.

    Современные методы трехмерной реконструкции поверхности образцов по изображениям, полученным в растровом электронном микроскопе, позволяют количественно оценивать морфологические характеристики поверхности, а именно параметры неровностей, объемы выпуклостей и углублений и т.д. На примере готовых и специально созданных тестовых образцов проведены исследования погрешностей метода, приводятся примеры применения в исследовании различных объектов.

  • УПОРЯДОЧЕНИЕ ТИСОНИТОВОЙ СТРУКТУРЫ В КРИСТАЛЛЕ ER0.715CA0.285F2.715 “AS GROWN” И КОМПОНЕНТЕ ОТОЖЖЕННОГО ДВУХФАЗНОГО КРИСТАЛЛА СОСТАВА ER0.67CA0.33F2.67

    БОЛОТИНА Н.Б., БУЧИНСКАЯ И.И., ВЕРИН И.А., КАЛЮКАНОВ А.И., СОБОЛЕВ Б.П., СОРОКИН Н.И., ЧЕРНАЯ Т.С. — 2014 г.

    Структуры тисонитовой фазы (ТФ) Er0.715Ca0.285F2.715 “as grown” и тисонитовой компоненты в отожженном при 760°C кристалле состава Er0.67Ca0.33F2.67 определены по основным рефлексам в пр. гр. P63/mmc, Z = 2, методами рентгенодифракционного анализа. Катионы Ca2+ в структуре Er0.715Ca0.285F2.715 занимают позиции 2с на оси 63, подтверждая вывод о симметризующем влиянии щелочноземельного катиона, сделанный ранее для Y0.715Ca0.285F2.715. Катионы Er3+ разупорядочены в позициях 6h вокруг этой оси. Состав Er0.67Ca0.33F2.67 содержит ТФ Er0.67+ Ca0.33- F2.67+ и включения искаженной флюоритовой фазы . Тисонитовая и две флюоритовые решетки не имеют “правильной” взаимосвязи. Катионы Ca2+ и половина катионов Er3+ ТФ фиксированы в позициях 2с, остальные катионы Er3+ разупорядочены в позициях 6h. Сверхструктурное упорядочение в кристалле Er0.715Ca0.285F2.715 имеет место, но процесс не завершен, судя по характеру дифракционной картины. Слабые сателлитные рефлексы в дифракционной картине состава Er0.67Ca0.33F2.67 свидетельствуют о развитии процессов упорядочения ТФ, но остаются непригодными для структурных расчетов.

  • УСИЛЕНИЕ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В СУБВОЛНОВЫХ ПЛАЗМОННЫХ НАНОСТРУКТУРАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ИННО-ЛУЧЕВОЙ ЛИТОГРАФИИ

    АНДРЕЕВ А.В., ДРЫНКИН В.А., КОНОВКО А.А., КУЗНЕЦОВ И.А., МАМИЧЕВ Д.А., СМИРНОВ И.С. — 2014 г.

    Методом ионно-лучевой литографии получены субволновые решетки с оптимизированной архитектурой, соответствующей спектральному положению резонансов на требуемых длинах волн. Проведено исследование структурных и оптических свойств полученных наноструктур. Показано, что экспериментальные спектры пропускания (отражения) хорошо описываются теоретическими, полученными в рамках модели собственных мод периодической решетки. Проведены исследования комбинационного рассеяния света молекул веществ, адсорбированных на поверхности решеток с оптимизированной архитектурой, которые показали, что наблюдается усиление интенсивности сигнала комбинационного рассеяния света от изучаемых молекул до 104 раз. Данные наноструктуры могут быть использованы в качестве основы для создания высокочувствительных сенсоров и различных элементов оптоэлектроники.

  • УТОЧНЕНИЕ АТОМНОЙ СТРУКТУРЫ АПАТИТА АЛЬБИДНОЙ ТКАНИ ПОЗДНЕДЕВОНСКИХ КОНОДОНТОВ

    ЖУРАВЛЕВ А.В., РОЖДЕСТВЕНСКАЯ И.В., РОССЕЕВА Е.В., ФРАНК-КАМЕНЕЦКАЯ О.В. — 2014 г.

    Методом монокристального рентгеноструктурного анализа с привлечением данных рентгеноспектрального микроанализа и спектроскопии комбинационного рассеяния уточнена кристаллическая структура карбонатсодержащего апатита альбидной ткани позднедевонских конодонтов рода Polygnathus (отряд Ozarkodinida) – апатит-органического композита, дающего дифракционную картину, характерную для монокристалла. Атомная структура биологического апатита близка к структуре стехиометрического апатита-(CaF). Содержание карбонат-ионов, замещающих анионы [PO4]3, очень незначительно ( 1 мас. %). В каналах структуры кроме ионов F- (в соотношении 3:1) присутствуют OH-ионы, частично замещенные молекулами воды. Основные замещения катионов происходят в позиции Са2. Особенности дифракционной картины альбидной ткани указывают на то, что исследованный апатит-органический композит является наноструктурированным материалом – “биологическим мезокристаллом”.

  • УТОЧНЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР БИОМИМЕТИЧЕСКИХ УЭДДЕЛЛИТОВ, ОБРАЗОВАННЫХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ГРИБА ASPERGILLUS NIGER

    ГУРЖИЙ В.В., ЗЕЛЕНСКАЯ М.С., ИЗАТУЛИНА А.Р., РУСАКОВ А.В., САЗАНОВА К.В., ФРАНК-КАМЕНЕЦКАЯ О.В. — 2014 г.

    Методом рентгеноструктурного анализа уточнены структуры четырех монокристаллов биомиметических уэдделлитов CaC2O4 · (2 + x)H2O с различным содержанием “цеолитной” воды (x = 0.10–0.24 форм. ед.), полученных под действием микроскопического гриба Aspergillus niger (R = 0.029–0.038). Проанализировано влияние содержания цеолитной воды на структурную стабильность уэдделлита. Показано, что с ростом х увеличивается параметр a вследствие возрастания расстояния между молекулами воды вдоль этого направления. По количеству воды и структурным параметрам синтезированные уэдделлиты близки к уэдделлитам биопленок и почечных камней.

  • ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ТЕРМИЧЕСКОГО ОТЖИГА ГИПСА ПО СПЕКТРАМ ЭЛЕКТРОННО-ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

    ВИНОКУРОВ В.М., КАДЫРОВ Р.И., НИЗАМУТДИНОВ Н.М., САЛИМОВ Р.И., ХАСАНОВ Р.А., ХАСАНОВА Н.М. — 2014 г.

    В пластинчатых монокристаллах гипса, подвергнутых рентгеновскому облучению, при 25°С изучены спектры электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) ион-радикалов SO , SO с шириной линии Н 2.7 Гс и центров SO (A1), SO (A2) с суперсверхтонким расщеплением за счет взаимодействия с протонами. Установлено наличие обезвоженных областей радиусом >4 A в гипсе. В продуктах изотермического отжига гипса с выдержкой 30 мин после рентгеновского облучения при 25°С обнаружены спектры ЭПР ион-радикалов SO и атомарного водорода с Н 0.3 Гс. Изучены интенсивности спектров этих центров в зависимости от температуры отжига в интервале 100–450°С. Определены температурные области образования и фазовых состояний бассанита и -ангидрита. Установлен процесс перераспределения остаточной воды между системами каналов и фазовых разновидностей -CaSO4 в термических производных гипса.

  • ФОРМИРОВАНИЕ ДЛИННОПЕРИОДНОЙ ФАЗЫ В МОДЕЛЬНЫХ МЕМБРАНАХ ВЕРХНЕГО СЛОЯ КОЖИ (STRATUM CORNEUM)

    ГРУЗИНОВ А.Ю., ЕРМАКОВА Е.В., ЗАБЕЛИН А.В., КИСЕЛЕВ М.А. — 2014 г.

    Модельные мембраны SC – липидные мембраны, изготовленные из главных компонент липидной матрицы верхнего слоя кожи млекопитающих (stratum corneum – SC), используются для изучения общих закономерностей формирования наноструктуры липидной матрицы SC. Методом дифракции рентгеновского излучения исследована модельная мембрана верхнего слоя кожи SC c составом церамид 1/церамид 6/холестерин/пальмитиновая кислота/сульфат холестерина с массовым соотношением компонент 30/30/20/15/5. Показано, что структура исследуемой мембраны при pH = 7.2 состоит из двух короткопериодных фаз с периодами повторяемости d = 47 и d = 35.7 A, а также длиннопериодной фазы с d = 127 A. При увеличении pH до 9.0 происходит разрушение длиннопериодной фазы, а короткопериодная фаза сохраняется с d = 48.3 A.

  • ХАЧИК СААКОВИЧ БАГДАСАРОВ† (21.05.1929–05.10.2013)

    2014