Кристаллография. Кристаллология. Кристаллохимия. Дефекты в кристаллах. Тонкая структура кристаллов

В пособии представлено практическое введение в работу с квантовомеханическими программными пакетами для моделирования физико-химических свойств кристаллических твердых тел. Подробно описаны способы расчета структурных, механических и электронных свойств кристаллов в коммерческих пакетах VASP и CRYSTAL. Подготовлено на кафедре общей и теоретической физики.

В данном красочном издании собраны точные и удивительно красивые изображения структур разнообразных объектов наномира. Некоторые из них представляются очень простыми, другие же, напротив, весьма сложны. Однако во всех случаях мы видим странные и интересные объекты, иллюстрирующие строение веществ на атомарном уровне. Предлагаемые структуры позволяют читателю оценить неожиданные возможности «наноархитектуры» и уловить взаимосвязь между особенностями строения и известными физико-химическими свойствами веществ. Все иллюстрации снабжены короткими рассказами, написанными на высоком научном уровне.

Содержит краткие теоретические сведения, практические задачи, описание расчетно-графических работ, тестовые задания для самопроверки и контроля знаний по дисциплине «Кристаллография».

Пособие включает в себя разделы, посвященные описанию структуры твердых веществ, дефектов в кристаллах, твердофазных процессов и практических применений химии твердого тела. Работа содержит краткие теоретические сведения, примеры решения задач, вопросы для самостоятельного решения. Кроме того, в пособии имеется приложение, содержащее справочные материалы.

Даны определения различных типов простых форм кристаллических многогранников. Проведен анализ 47 форм, участвующих в огранке кристаллов низшей, средней и высшей категории. Описаны правила наименования простых форм, соответствующих кристаллам кубической сингонии. Приведены примеры комбинационных многогранников, сочетающих несколько типов простых форм. Описаны особенности естественной огранки реальных кристаллов. Представлена характеристика процессов двойникования и эпитаксиального нарастания на кристаллах.

Рассмотрены обозначения точечных групп симметрии по Браве, по А. Шёнфлису и в соответствии с международной классификацией Германа – Могена. Проанализированы правила взаимодействия элементов симметрии в виде осевой теоремы Эйлера, ее частных проявлений и следствий. Представлен вывод классов симметрии для кристаллов с единичными направлениями, а также для кристаллов без единичных направлений.

Даны представления о типах пространственных задач, характерных для кристаллографии. Описаны методы сферического, стереографического, гномостереографического и гномонического проецирования кристаллов, проведено их сравнение. Приведены примеры проецирования граней различного типа. Описано решение кристаллографических задач с использованием сетки Г.В. Вульфа.

Отражены особенности кристаллического строения материалов. Обоснована необходимость использования специальных кристаллографических координатных систем. Приведена характеристика кристаллографических категорий и кристаллографических систем (сингоний). Показана значимость закона Гаюи (о рациональности отношений параметров граней кристаллов). Приведены особенности символьного представления ребер и плоскостей кристаллов. Дан вывод теоретически возможных граней методом развития зон. Представлен метод сложения символов граней (компликационное правило Гольдшмидта). Описан закон зон (поясов) Вейсса.

Рассмотрены основные положения теории ядерной магнитной релаксации в молекулярных кристаллах. Представлены результаты разделения внутри- и межмолекулярного вкладов в протонную спин-решеточную релаксацию в кристаллических циклогексане и бензоле. Исследована динамика и коррелированность вращательного и поступательного движения молекул в этих кристаллах.

Содержит описание минералов, кристаллических образований, наноструктур, классификацию и краткие основы методов исследования базовых наноструктурированных систем, которые позволяют проводить исследования структурных, электронных и магнитных свойств нанообъектов и поверхности.

Содержит систематическое изложение материала по изучению физики процессов кристаллизации, который может быть использован при преподавании дисциплины «Экспериментальные методы исследования» для студентов направления 16.03.01 – Техническая физика, а также при выполнении ими научно-исследовательской работы. В пособии рассмотрены теоретические основы зарождения твердой (кристаллической) фазы, на базе которых детально изложены механизм и особенности реализации некоторых методов кристаллизации веществ – в частности, метода термомиграции жидких включений в кристалле под действием градиента температуры и метода квазизамкнутого объема для получения тонких пленок разлагающихся соединений. В пособие включены вопросы и задачи для контроля освоения студентами изложенного материала.

Пособие представляет собой материал для проведения лабораторных работ по одноименной дисциплине. Лабораторная работа включает цель, формируемые компетенции, теоретическую часть изучаемой темы, оборудование и материалы, указания по технике безопасности, задания, форму отчета и рекомендуемую литературу.

Обобщен экспериментальный материал отечественных и зарубежных ученых по проблеме получения монокристаллов германия с контролируемыми структурой, составом и оптическими свойствами. Представлены собственные результаты авторов по выращиванию малодислокационных и особо чистых кристаллов германия, разработке новых контейнерных материалов, исследованию поведения кислорода в германии и его влияния на структурное совершенство и свойства монокристаллов.

Рассмотрены основы кристаллооптики. Приведены оптические свойства главнейших породообразующих минералов и описаны способы их определения.

Монография посвящена упругим свойствам минералов со сложной внутренней структурой. Рассмотрены основные факторы влияния на упругие постоянные минералов, природа которых связана с взаимодействием решетки с другими подсистемами кристалла. Изложены методологические принципы определения решеточных упругих постоянных анизотропных кубических, гексагональных и тригональных минералов со сложной внутренней структурой ультразвуковым методом. Дан критический анализ упругих свойств минералов. Приведены новые данные об упругих свойствах пирита, еремеевита, минералов со структурой корунда и берилла, магнитных минералов гематита и магнетита. Изложены как оригинальные результаты исследования авторов, так и необходимые сведения учебного характера из соответствующих разделов кристаллоакустики.

Обобщен материал зарубежных и отечественных ученых, занимающихся исследованием ортованадатов редкоземельных металлов. Рассмотрены фазовые равновесия в системах R2O3 (R = La–Lu, Y, Sc) – V2O5. Подробно описаны методы синтеза и выращивания монокристаллов RVO4, кристаллохимия, структура и физико-химические свойства соединений, образующихся в этих системах, а также применение подобных материалов в науке и технике. Представлены результаты исследования высокотемпературных термодинамических свойств ортованадатов РЗМ.

В настоящем пособии рассматривается только теория точечных групп симметрии кристаллов и дается необходимый минимум понятий и определений из математической теории групп. В пособии используется обозначение элементов и операций симметрии по системам Шенфлиса, Германа-Могена и Браве, что, на взгляд авторов, целесообразно в обучающих целях.

В учебнике подробно рассмотрены основы структурной кристаллографии и кристаллохимии, физика дифракция рентгеновских лучей, нейронов и электронов, анализа атомного строения веществ. Особое внимание уделено достоверности и точности результатов структурного анализа.

В монографии обобщаются результаты исследований разнообразных форм существования твердого углеродистого вещества – от тонкодисперсного рассеянного в терригенных толщах до сконцентрированного вплоть до залежей и скоплений графита, шунгита, угля. Рассматриваются структурное состояние и химический состав углеродистого вещества. Практическое значение для прогноза рудной минерализации имеют детально рассматриваемые минеральные парагенезисы углерода в различных типах минерализованных пород.

Рассмотрены основополагающие аспекты физики кристаллов как одной из ведущих дисциплин, изучающих свойства твердых тел. Представлен анализ симметрии кристаллов. Раскрыты основные понятия и принципы кристаллофизики. Освещены упругие и оптические свойства кристаллов, изложена их термодинамика.

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного стандарта высшего образования, программой и учебным планом дисциплины. Представляет собой курс лабораторных работ, содержащих теоретическую часть, указания по технике безопасности, контрольные вопросы и задания, литературу. Предназначено для студентов, обучающихся по программам специальности 21.05.02 – Прикладная геология

Основан в 1956 г. Публикуются оригинальные статьи, краткие сообщения и обзоры, посвященные различным аспектам кристаллографии.Журнал является рецензируемым, включен в Перечень ВАК

Основан в 1975 г. Публикуются оригинальные научные статьи и обзоры, освещающие все вопросы теоретической и экспериментальной координационной химии. Журнал является рецензируемым, включен в Перечень ВАК для опубликования работ соискателей ученых степеней.

Существующие в настоящее время проблемы в применении традиционных методов прогноза и поисков месторождений алмазов на территории Архангельской области, связанные со снижением контрастности выделяемых аномалий, обуславливают необходимость поиска других подходов к решению этих задач. Одним из таких направлений, активно развиваемых в последние годы, стало выявление в керне поисковых скважин признаков околорудных изменений вмещающих отложений, связанных с воздействием кимберлитов, таких как тектонические деформации, приконтактовые изменения пород, увеличение концентраций радиационных дефектов. Установлено, что в околотрубочном пространстве также обнаруживается увеличение интенсивности гамма-излучения пород, повышение концентрации ряда радиоактивных элементов, таких как уран-238, торий-232, калий-40, и возрастание величины отношения активностей четных изотопов урана, которое является трассером взаимодействия рудного вещества и вмещающих отложений. Возникла необходимость изучения особенностей фракционирования изотопов урана в твердой фазе приконтактовой области на примере ряда кимберлитовых трубок месторождения имени М.В. Ломоносова. Выполнено исследование изотопного состава урана в кимберлитах и вмещающих отложениях трубки Пионерская Золотицкого поля Архангельской алмазоносной провинции. Показано, что в кимберлитах диатремы, а также вмещающих отложениях, отдаленных от трубки, преимущественно сохраняется близкий к равновесному изотопный состав урана. В то же время в твердой фазе горных пород в приконтактовой зоне кимберлитов отмечается возрастание неравновесия альфа-активностей изотопной пары урана, что является следствием взаимодействия кимберлитового вещества и вмещающих отложений, приводящих к фракционированию четных изотопов урана.

В работе приведены основные свойства кристаллов, тип симметрии, разновидности кристаллических решеток, закон постоянства углов.

Изложены научно-технические основы сравнительно нового метода сварки полимерных труб, сфера применения которого постоянно расширяется. Монография будет полезна для руководителей и специалистов предприятий по производству полимерных труб и фитингов, а также строительных организаций.

Рассмотрены научно-технические основы сравнительно нового метода электродиффузионной сварки, сфера применения которого постоянно расширяется. Развитие процесса внедрения сварки с закладными электронагревателями в России недостаточно обеспечено научно-технической и учебно-методической литературой, что приводит к снижению качества сварных соединений и дискредитации метода. Этот пробел предназначена заполнить настоящая монография.

Кратко изложены современные представления о зарождении и росте кристаллов. В логической последовательности рассмотрены основные этапы кристаллизационных процессов. Обобщены результаты многолетних экспериментальных исследований закономерностей и особенностей роста кристаллов энергонасыщенных соединений из растворов. Дан анализ существующих методов выращивания кристаллов вообще и описаны методы и методики выращивания монокристаллов энергонасыщенных соединений из органических растворителей.

Полициклы и симметричные полиэдры возникают как обобщения графов при моделировании молекулярных структур, возникающих в химии и кристаллографии, таких как фуллерены, за открытие которых была присуждена Нобелевская премия. Химия породила много интересных вопросов в математике и компьютерном моделировании, которые, в свою очередь, предлагают новые направления при синтезе молекул. Данная монография содержит новые результаты теории полициклов и биполициклов вместе с необходимой вводной информацией, включающей в себя описание необходимых для изучения материала математических инструментов. Книга организована так, что после чтения вводной главы каждая последующая может быть прочитана независимо от предыдущих. Многие приводимые результаты потребовали использование компьютерного перебора. Соответствующие программы доступны на сайтах авторов.

Анализируются физические свойства и электронные модели нового класса высокотемпературных сверхпроводников в слоистых соединениях на основе железа. Несмотря на различный химический состав и различие в кристаллической структуре, они имеют похожие физические свойства, обусловленные электронными носителями в FeAs-слоях и их взаимодействием с флуктуациями магнитного порядка. Исключительный интерес к ним объясняется перспективами практического применения. В монографии дается полная картина формирования их физических свойств на основе теоретических моделей и электронной структуры.

Филлотаксис, т. е. изучение паттернов, образуемых листьями и другими органами, поднимает один из глубочайших вопросов, связанных с морфогенезом растений. Сам вопрос формулируется таким образом: какие принципы биологической организации лежат в основе образования этих динамических геометрических систем? Неизменное присутствие в таких системах чисел Фибоначчи приводит в восхищение не одно поколение математиков и ботаников. В настоящей книге, впервые за все время, многие аспекты филлотаксиса изложены как единое целое. Объединенная концепция филлотаксиса, принятая автором данной книги, основывается на экспериментальных, анатомических, психологических и палеонтологических наблюдениях и находках, а также на исследовании клеточного строения живых организмов. Книга может служить основой для формального анализа ботанических данных, при этом основной упор делается на то, что филлотаксисные парадигмы играют весьма важную роль в изучении других структур, например кристаллов и протеинов.

Книга посвящена изучению симметрии и связанных с ней физических свойств анизотропных и текстурированных материалов, охватывает обширный диапазон разделов и является хорошим вводным курсом в основы кристаллофизики - науки, изучающей физические свойства кристаллов на основе симметрии. В доступной форме изложено учение о симметрии, симметрии кристаллов, симметрии физических явлений и математических величин: скалярных, векторных и тензорных характеристик материалов. Выявляются общие закономерности, устанавливающие связи между симметрией кристаллов и их физическими свойствами. Даются многочисленные приложения симметрии для описания электрических, оптических, магнитных, акустических и др. свойств материалов.

В настоящей работе приводятся некоторые сведения о кристаллах и описание лабораторных работ по экспериментальному изучению кристаллических веществ. Методические указания предназначены для школьников старших классов школ с углубленным изучением химии, а также студентов 1 и 2 курсов вузов химико-технологического профиля.

Дано описание основных понятий и терминов кристаллографии и кристаллохимии. Рассмотрено строение основных типов кристаллических структур металлов, атомных, молекулярных и ионных кристаллов.

В учебном пособии кратко изложены основы кристаллографии и минералогии, методы обогащения полезных ископаемых. Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Металлургия». Может быть полезно инженерам-обогатителям, горнякам, геологам и технологам.

Журнал "Тонкие химические технологии" (прежнее название [2006-2014] "Вестник МИТХТ") выходит один раз в два месяца и публикует обзоры и статьи по актуальным проблемам химической технологии и смежных наук. Журнал основан в 2006 году. Учредителем журнала является Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ), ныне Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова. Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора (кандидата) наук. Журнал реферируется в международной базе данных Chemical Abstracts, входит в международный каталог периодических изданий Ulrich. Под новым названием "Тонкие химические технологии" журнал "Вестник МИТХТ" выходит, начиная с 1-го выпуска 10-го тома за 2015 год.

Основная цель издания данного пособия заключается в необходимости помочь студенту выделить из огромного количества материала, накопленного к настоящему моменту неорганической химией, самые необходимые моменты, которые в первую очередь нужно учесть при изучении соответствующего курса. Кроме того, при написании пособия ставилась цель учесть последние достижения науки в области неорганической химии и вместе с тем сделать изучаемый студентами материал более доступным.

В монографии рассмотрены вопросы, связанные с образованием дислокаций и точечных дефектов при пластической деформации кубических кристаллов. На примере прозрачных щелочно-галоидных кристаллов проведено сравнение статической и динамической нагрузок, превышающих значение предела текучести, на эволюцию дислокационной структуры и связанное с ней образование точечных дефектов. Проведен анализ различных механизмов генерации точечных дефектов. Выявлены условия, при которых источник Франка-Рида генерирует преимущественно точечные дефекты. Рассмотрено влияние точечных дефектов на радиационную стойкость кристаллов.

публикуются результаты исследований по биологическим, физико-математическим и техническим наукам. В разделе «Математика и компьютерные науки» публикуются результаты, полученные в области теоретической, прикладной математики, компьютерных наук. В разделе «Физика и технические науки» публикуются результаты исследований по физическим и техническим наукам, в том числе по общим вопросам физики, общим проблемам физического эксперимента, физике элементарных частиц, теории полей и др. В разделе «Естественные науки» публикуются результаты фундаментально-ориентированных исследований в области рационального природопользования и охраны природных ресурсов, многолетних исследований по физиологии развития человека, биоразнообразию Северного Кавказа, рассматриваются вопросы создания концептуальной модели онтогенеза и адаптации в условиях полимодальных воздействий среды, создания и реализации здравоцентристской парадигмы здоровья учащейся молодежи, экологические основы рационального освоения природных ресурсов. В разделе «Геоинформационные системы» публикуются данные, составляющие интеллектуальную географическую информационную систему, основанные на знаниях и обеспечивающие комплексную диагностику эколого-ресурсного потенциала территории, рассматриваются вопросы технологии автоматизированной географической диагностики территории и др

Изложены теоретические основы и методические указания по проведению практических занятий при изучении дисциплины «Основы кристаллографии и дефекты кристаллического строения», выполняемых в форме сочетания теоретических учебных занятий в классе и изучения моделей дефектов кристаллической решетки.

Изложены теоретические основы кристаллофизики и кристаллохимии. Рассмотрены физические явления и процессы, происходящие в диэлектриках при воздействии на них электрического поля: поляризация, электропроводность, диэлектрические потери и пробой.

В учебное пособие включены сведения о методах получения моно- кристаллов, их кристаллографического описания и исследования реаль- ной структуры, приведены результаты испытаний механических и маг- нитных свойств некоторых металлических монокристаллов, а также об- суждаются примеры необычных монокристаллов, возникающих в ре- зультате жизнедеятельности живых систем или создаваемых искус- ственно для применения в разных отраслях техники. Для студентов старших курсов и аспирантов, заинтересованных в получении дополнительных знаний в области прикладной физики, хи- мии, металлургии, материаловедения, нано- и биотехнологий, а также в смежных с ними областях.

В журнале публикуются оригинальные научные сообщения и обзоры по химии процессов, представляющих основу принципиально новых технологий, создаваемых в интересах устойчивого развития, или усовершенствования действующих, сохранения природной среды, экономии ресурсов, энергосбережения.

Журнал физико-химического профиля. Адресован специалистам, работающим в области квантовой химии, физических методов исследования, кристаллохимии, супрамолекулярной химии, структуры и свойств наноматериалов, строения жидкостей, а также широкому кругу химиков. Своеобразие журнала заключается в том, что для исследования электронного и пространственного строения химических соединений в публикуемых работах широко применяются современные физические методы, оригинальные теоретические и экспериментальные подходы. Форма публикаций - статьи, краткие сообщения, тематические обзоры по различным проблемам структурной химии. С 2004 г. Издаётся ежегодное Приложение к Журналу, в котором публикуются статьи по актуальным направлениям структурной химии. Журнал переводится на английский язык, издается и распространяется за рубежом Издательством Springer. Название англоязычного издания Journal of Structural Chemistry.

Содержит примеры типичных задач и способы их решения, задачи для практических занятий и самостоятельной работы