Кластеры нанометрового размера в структурах флюоритовых фаз Ba1-xRxF2+x(R=Y,La-Lu) и упорядоченных фаз MmRnF2m+3n (M=Ca,Sr,Ba)с производной структурой

• Автор: Голубев, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 262 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Структурные исследования неупорядоченных флюоритовых

фаз МихДг+х {М= Са, 8г, Ва, Л = У, Ьа - Ьи)

1.2. Структурные исследования упорядоченных фаз МтКп¥ 2т+зп с производной от флюорита структурой

1.3. Постановка задачи исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА СУПЕРКЛАСТЕРНОЙ КОНЦЕПЦИИ

СТРОЕНИЯ УПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗ МтВп¥2т+3п С ПРОИЗВОДНОЙ ОТ ФЛЮОРИТА СТРУКТУРОЙ

2.1. Вывод базового структурного фрагмента упорядоченных фаз МАБгт+зп - суперкластера {Я8В6Гй8-69} нанометрового размера
2.2. Экспериментальное определение строения суперкластера {ВазйбЕбй в кристаллах ВаД?зЕ17 (Л = У, УЬ)
2.3. Вывод шести разрешенных способов соединения суперкластеров {АкВбъ-въ} в кристаллических структурах и разбиение структурных типов упорядоченных фаз АфЛИзт+зп на 4 трансляционных подсемейства
2.4. Суперкластериое представление кристаллических структур твейтита-(У) СанУзБдз и твейтита-(У) НазСаю/л?! 5У5Р42 из месторождения на Кольском полуострове
2.5. Выводы
Глава 3. КОРРЕЛЯЦИИ “СОСТАВ - СТРОЕНИЕ” ДЛЯ
УПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗ МтЯа¥2т+3а
3.1. Вывод кристаллохимической формулы {АВьСуВ-уСт упорядоченных фаз МтЯ„Ягт+Зп
3.2. Определение концентрационных границ существования

упорядоченных фаз {Л К-хВСуБ п+2(у_х)} т в двойных фторидных системах МБ2 — ЯБ3, МБ — КБ3, МБ —МТ4. и в тройных фторидных
системах МБ - М'Б2 - КБ3, А7Р - КБз- МБ4, МБ - КБ3 - МТ4
3.3. Выводы
Глава 4. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ АТОМНОГО СТРОЕНИЯ УПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗ МтЯпБ2т+зп НА ОСНОВЕ СУПЕРКЛАСТЕРОВ {А&В6Б6з.69}
4.1. Структуры с выделяемыми суперкластерами
4.2. Структуры, содержащие выделяемые суперкластеры и фрагменты структуры флюорита
4.3. Структуры, построенные из ассоциатов (конечных или “бесконечных”) суперкластеров
4.4. Структуры, содержащие ассоциаты суперкластеров и фрагменты структуры флюорита
4.5. Структуры, представляющие собой трехмерный каркас из суперкластеров
4.6. Структуры, содержащие трехмерный каркас из суперкластеров и фрагменты структуры флюорита
4.7. Выводы
Глава 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУР УПОРЯДОЧЕННЫХ ФАЗ
{А8_хВ6СуБп+2(у_х)}т НА ОСНОВЕ СУПЕРКЛАСТЕРНОЙ КОНЦЕПЦИИ ИХ СТРОЕНИЯ
5.1. Моделирование структур идентифицированных фаз: Са2ЕгР7, Са]7УЬюРб4; Ко,2б50бо>7з5р2,47, НаУЬгРА 1Та71л11зГ4б
5.2. Разработка алгоритма и моделирование структур гипотетических фаз
5.3. Обобщение суперкластерной концепции, разработанной на примере двойных, фторидов, для других классов химических соединений: оксогалогенидов, оксидов, карбидов,
интерметаллидов
5.4. Выводы
Глава 6. РАЗРАБОТКА СУПЕРКЛАСТЕРНОЙ КОНЦЕПЦИИ СТРОЕНИЯ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ФЛЮОРИТОВЫХ ФАЗ Ва,.хЛхР2+х
6.1. Исследование строения флюоритовых фаз ВаДЕз+х
6.1.1. Выделение суперкластеров {ВаД?бЕ69}
6.1.2. Расщепление катионной позиции в структурах флюоритовых фаз ВаЛЕг+х (Я = Ег, Тт, УЬ, Ьи) как следствие образования кластеров
6.1.3. Выделение нового кластера дефектов {Еи8Ва6Р71} в структуре флюоритовой фазы Bao.75Luo.25F2
6.2. Интерпретация атомного строения неупорядоченных флюоритовых фаз ВаЛЕг+х как совокупности флюоритовой матрицы и статистически распределенных в ней суперкластеров и
их ассоциатов
6.3. Выводы
Глава 7. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРОЕНИЯ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ
ФЛЮОРИТОВЫХ ФАЗ Ваад+х НА ОСНОВЕ СУПЕРКЛАСТЕРОВ {Ва8ДЕ69}
7.1. Моделирование строения флюоритовых фаз ВаДЕг-х на базе структурного типа КУ3Е ю
7.2. Вывод формулы зависимости параметров элементарных ячеек
фаз Ва1_хДЕ2+х от их состава и объема суперкластеров {ВаДДРЕ}
7.3. Моделирование строения флюоритовых фаз ВаДСЮ « с определением параметров элементарной ячейки, координат атомов и заселенностей кристаллографических позиций
7.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ'

структуры, являющейся одновременно кубической по анионному окружению пустотой. В результате этого все октаэдрические пустоты катионной упаковки оказываются занятыми анионами.
2.3. Вывод шести разрешенных способов соединения суперкластеров {ЛцВ6¥_(,9} в кристаллических структурах и разбиение структурных типов упорядоченных фаз Мт11п¥2ш+з„ на 4 трансляционных подсемейства.
Наличие суперкластеров {АВХ.}, соединенных между собой за счет обобществления анионов или анионов и катионов сорта А во всех известных кристаллических структурах упорядоченных фаз Мт/?пр2щ+3т явилось основанием для разработки суперкластерной концепции кристаллического строения данных фаз.
Так как в структурах фаз сохраняется, катионный мотив флюорита, а внешние грани суперкластеров. {А$В«-б9} повторяют анионный мотив флюорита, то для теоретического построения кристаллической’ структуры необходимо найти разрешенные по кристаллохимическим закономерностям способы соединения суперкластеров. После создания мотива из суперкластеров пустоты между ними (в случае их наличия) заполняются катионами и анионами по мотиву флюорита.
Для определения разрешенных способов соединения суперкластеров использовались следующие кристаллохимические закономерности: межионные расстояния должны превышать минимально допустимые расстояния, координационные полиэдры катионов должны совпадать с известными (включая, так называемые, шапочные полиэдры), при соединении суперкластеров должен сохраняться кубический катионный мотив. Условие сохранения кубического катионного мотива при соединении суперкластеров предопределяет сохранение данного мотива для всей