Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634794)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система
Физика и химия стекла

Физика и химия стекла №2 2017 (1265,50 руб.)

0   0
Страниц104
ID556311
Физика и химия стекла .— 2017 .— №2 .— 104 с. — URL: https://rucont.ru/efd/556311 (дата обращения: 26.04.2024)

Также для выпуска доступны отдельные статьи:
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ В КРИСТАЛЛООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ: СИММЕТРИЙНЫЙ И ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ КОД КЛАСТЕРНОЙ САМОСБОРКИ ИКОСАЭДРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ SC12B185C9 (P6/MMM, HP212) / Шевченко (200,00 руб.)
РАЗВИТИЕ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ (ОБЗОР ПО РАБОТАМ ИХС РАН) / Баньковская (200,00 руб.)
КИНЕТИКА СТУПЕНЧАТОЙ ОБЪЕМНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 1.5X / Школьников (200,00 руб.)
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ СТЕКОЛ СИСТЕМЫ NA2O—SNO2—SIO2 / Ковязина (200,00 руб.)
ВЛИЯНИЕ ГАММА-РАДИАЦИИ И ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ НА ФОТОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ И МИКРОТВЕРДОСТЬ БАРИЕВОСИЛИКАТНЫХ СТЕКОЛ / Муссаева (200,00 руб.)
ЭЛЕКТРОННЫЙ ОБМЕН МЕЖДУ ПРИМЕСНЫМИ ЦЕНТРАМИ ЖЕЛЕЗА В СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПЛЕНКАХ СЕЛЕНИДА МЫШЬЯКА / Марченко (200,00 руб.)
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОПОРИСТЫХ МЕМБРАН ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ИЗ ФОЛЬГИ И НОВЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ / Муратова (200,00 руб.)
ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ SI—B—ZRB2, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВОЛОКНАМИ ZRO2 / Баньковская (200,00 руб.)
ВЫСОКОПОРИСТЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА / Абдрахимова (200,00 руб.)
АРОМАТИЧЕСКИЕ ПОЛИАМИДОИМИДЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ГИДРОСИЛИКАТНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРЫ И МОРФОЛОГИИ, ДЛЯ МЕМБРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ / Кононова (200,00 руб.)
СПЕЦИФИКА СВЕТОРАССЕЯНИЯ И ОПТИЧЕСКАЯ АНИЗОТРОПИЯ РАСПЛАВА ОКСИДА БОРА / Боков (200,00 руб.)
СТРУКТУРНАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ СТЕКОЛ СИСТЕМЫ SiO2—Na2O—Al2O3 / Мулеванов (200,00 руб.)
ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СУЛЬФИДА СВИНЦА(II), ИМПЛАНТИРОВАННОГО В СТЕКЛОПОДОБНУЮ БИОПОЛИМЕРНУЮ МАТРИЦУ / Михайлов (200,00 руб.)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

2017 ФИЗИКА И ХИМИЯ СТЕКЛА Том 43, ¹ 2 © Шевченко В. Я.*, Блатов В. А.**, Илюшин Г. Д.**, *** МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ В КРИСТАЛЛООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ: СИММЕТРИЙНЫЙ И ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ КОД КЛАСТЕРНОЙ САМОСБОРКИ ИКОСАЭДРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ Sc12B185C9 (P6/mmm, hP212) * Институт химии силикатов им. <...> Впервые установлен супраполиэдрический кластер-прекурсор кристаллической структуры Осуществлено моделирование кластерной самосборки икосаэдрической Sc12B185C9, который содержит 84 атома бора и состоит из гексагональной антипризмы apr-B12 (с симметрией 6mm), являющейся темплатом, связывающим между собой 6 икосаэдров В12 с образованием кольца. <...> Полностью реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки кри0 в виде: первичная цепь S3 1®микрослой S3 сталлической структуры из нанокластеров-прекурсоров S3 2®микрокаркас S3 3. <...> В работе [10] осуществлено моделирование кластерной самосборки одной из самых сложных структур боридов ScB13.7 — oP544 [11], уточненный химический состав которого записан в виде Sc18B238 (ScB13.22). <...> Кластер-прекурсор (B12)13 кристаллической структуры Sc18B238 содержит 156 атомов бора и состоит из 13 икосаэдров. <...> Борид ScB13C имеет структурный аналог среди одной из двух модификаций Борид ScB16.432C0.235 [18] характеризуется высоким уровнем сложности кристаллической структуры: индекс Пирсона hP207, 19 позиций кристаллографически независимых атомов, из которых две статистически занимают атомы В0.73 +С0.27 и В0.80 +С0.20. <...> Полностью реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки из нанокластеров-прекурсоров 146 их структурных типов достигает 50 [6—14]. <...> Данные о функциональной роли атомов при образовании кристаллических структур получены расчетом топологических индексов (координационных последовательностей, точечных и вершинных символов). <...> Алгоритм проведения геометрического и топологического анализов с использованием пакета программ ToposPro включал следующие стадии: —расчет матрицы смежности с помощью программы <...>
Физика_и_химия_стекла_№2_2017.pdf
2017 ФИЗИКА И ХИМИЯ СТЕКЛА Том 43, ¹ 2 © Шевченко Â. ß.*, Блатов Â. À.**, Илюшин Ã. Ä.**, *** МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ В КРИСТАЛЛООБРАЗУЮЩИХ СИСТЕМАХ: СИММЕТРИЙНЫЙ И ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ КОД КЛАСТЕРНОЙ САМОСБОРКИ ИКОСАЭДРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ Sc12B185C9 (P6/mmm, hP212) * Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН, Ðîññèÿ, 199034, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, íàá. Ìàêàðîâà, 2, e-mail: shevchenko@isc.nw.ru ** Межвузовский научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению, Самарский государственный университет, Ðîññèÿ, 443011, Ñàìàðà, óë. Àêàä. Ïàâëîâà, 1, *** Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника», Ðîññèÿ, 119333, Ìîñêâà, Ленинский ïð., 59 структуры борида Sc12B185C9 (P6/mmm, hP212, V = 1641.7 Å3). Впервые установлен супраполиэдрический кластер-прекурсор кристаллической структуры Осуществлено моделирование кластерной самосборки икосаэдрической Sc12B185C9, который содержит 84 атома бора и состоит из гексагональной антипризмы apr-B12 (ñ симметрией 6mm), являющейся темплатом, связывающим между собой 6 икосаэдров В12 с образованием кольца. Полностью реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки кри0 в виде: первичная цепь S3 1®ìèêðîñëîé S3 сталлической структуры из нанокластеров-прекурсоров S3 2®ìèêðîêàðêàñ S3 3. Сборка первичной цепи из кластеров B84 характеризуется максимально возможной степенью их комплементарного связывания, равной 18. Между кластерами-прекурсорами расположены 12 атомов Sc в виде êîëüöà. Атомы B (Ê× = 6) и C (Ê× = 4) связывают полиэдкурсоров B84 определяет значение вектора трансляции c = 8.954 Å. Микрослой S3 ра трансляции a = 14.550 Å. Микрокаркас S3 ры apr-B12 с образованием колец В3 иС3 (с двумя равновероятными вариантами их расположения). Удвоенное расстояние между центрами кластеров-пре2 образуется связыванием параллельно расположенных коротких цепей S3 1 с участием атомов Sc; между цепями локализованы кластеры B7 иC2. Расстояния между осями первичных цепей в микрослое определяют значение векто3 формируется при упаковке (со сдвигом) микрослоев по тождественному механизму локального связывания первичных цепей. В макрокристаллической структуре в локальном окружении первичной цепи находятся 6 эквивалентных первичных цепей (a=b = = 14.550 Е). Преимущественный рост монокристалла в виде стержней и тонких иголок происходит в направлении сборки первичной цепи. Структурная формула Sc, C-борида с выделением каркасообразующих полиэдров и образующихся в пустотах каркаса кластерных структур имеет вид Sc12B185C9 = =Sc12[(ico-B12)12 (apr-B12)2(B7)2(B3)(C3)(C2)3]. Ключевые слова: кластерная самоорганизация, самосборка кристаллических ñòðóêòóð, нанокластеры-прекурсоры B84, структурный тип Sc12B185C9. Поступило 17 октября 2016 ã. 145
Стр.1
Введение. Бориды — соединения металлов с бором — представляют обширный класс неорганических веществ, отличающихся тугоплавкостью, высокой электро- и теплопроводностью, магнитными свойствами и высокой химической стойкостью [1, 2]. Особенностью строения боридов металлов c высоким содержанием бора MeBx (где x > 12) является образование трехмерных каркасных структур из ковалетно-связанных 12-àòîìíûõ икосаэдров ico-B12 [1—6]. В настоящее время кристаллохимическое семейство боридов с икосаэдрическими кластерами ico-B12 насчитывает более 200 соединений, образующихся в двойных, тройных и четверных системах, и число p-ýëåìåíòîâ, такими êàêÕ=C,N,O,P,S,As, атомы X образуют мостики ico-Â12— X—ico-В12 [6]. Такую же роль мостиковых атомов выполняют внекаркасные атомы В в четырех из пяти модификаций бора B [6]. Бориды металлов образуют трехмерные 3D каркасы из ковалентно-связанных икосаэдров ico-В12 с пустотами, в которых находятся атомы щелочных, щелочноземельных металлов, d- или f-элементов. В двойных, тройных и четверных системах наибольшее число типов икосаэдрических структур установлено для боридов Sc (табл. 1). Бориды Sc характеризуются высоким уровнем сложности кристаллических структур, их элементарные ячейки содержат десятки и сотни атомов (ScB13.7 — oP544 [9, 11], Sc4.5 – xB57 – y – zC3.5 – z (x = 0.27, y = 1.1, z = 0.2) [12], Sc3.15B38.84C1.83Si0.31 [13] и Sc19.36B231.32C12.68Si1.38 — cF1064 [14]). В работе [10] осуществлено моделирование кластерной самосборки одной из самых сложных структур боридов ScB13.7 — oP544 [11], уточненный химический состав которого записан в виде Sc18B238 (ScB13.22). В кристаллической структуре Sc18B238 были установлены различные структурные единицы: икосаэдры ico-В12,полиэдры В9, трех- и двухатомные цепочки их атомов В, а также мостиковые атомы В. Кластер-прекурсор (B12)13 кристаллической структуры Sc18B238 содержит 156 атомов бора и состоит из 13 икосаэдров. На поверхности кластера-прекурсора (B12)13 расположены 10 атомов Sc в виде êîëüöà. В системе Sc—B—C при 1700 °C установлено образование трех типов каркасных ñòðóêòóð: Sc4.23B56.15C3.3 [12], ScB13C [15, 16] и ScB16.432C0.235 [15, 17, 18]. Борид Sc4.23B56.15C3.3 — oP524 [12] является структурным аналогом ðàññìîòðåíMgB12C2 – Mg(ico-B12)(C2) [19], в котором мостиковыми àòîìàìè, связывающими ico-B12, являются атомы Ñ. Sc, C-áîðèä имеет другой стехиометрический состав Sc(ico-B12) (ÂÑ) = ScB13C, причем мостиковые атомыВиС статистически занимают одну кристаллографическую позицию. ного выше Sc18B238 (ScB13.7 — oP544 [11] (òàáë. 1). Борид ScB13C имеет структурный аналог среди одной из двух модификаций Борид ScB16.432C0.235 [18] характеризуется высоким уровнем сложности кристаллической структуры: индекс Пирсона hP207, 19 позиций кристаллографически независимых атомов, из которых две статистически занимают атомы В0.73 +С0.27 и В0.80 +С0.20. Можно предположить, что самосборка кристаллической структуры ScB16.432C0.235 [15—17] осуществляется с участием нового типа супраполиэдрического кластера-прекурсора с образованием в пустотах небольших кластеров из атомов В. Следует отметить, что по данным химического анализа монокристаллов область изменения состава Sc, C-áîðèäà находится в пределах ScB16C0.69—ScB17.4C0.6 ине согласуется с предложенной моделью строения ScB16.432C0.235. В настоящей работе предложены геометрический и топологический анализы кристаллической структуры ScB16.432C0.235 [18]. Полностью реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки из нанокластеров-прекурсоров 146 их структурных типов достигает 50 [6—14]. К семейству каркасных икосаэдрических структур также относятся все (пять) кристаллических модификаций элементного бора В [6]. При образовании икосаэдрических каркасных структур бора B12Xn с атомами
Стр.2
147 Таблица 1 Кристалографические данные боридов Sc Соединение ScB13.7 ScB13.7 Sc4.23B56.15C3.3 Sc0.964B12.9C1.1 ScB15 Sc0.98Cu0.38B22.50 Sc5.06Cu0.93B89.09 Sc2.27B44.57Si0.41 Sc0.93B15.5(CN) B311.9Sc4.88 ScB27.76 B315.6Sc3.95 Sc3.15B38.84C1.8Si0.3 ScB16.432C0.235 Sc19.36B231.32C12.68Si1.38 Пространственная группа Pbam Pbam Pbam Imam P41 P43 P43 P43212 P—3m1 Индекс Пирсона oP513 oP511 oP524 oI60 tP192 tP208 tP204 tP224 hP37 R—3mhR121 R—3mhR119 R—3mhR131 hP530 P—6m2 P6/mmm hP212 F—43mcF1064 Параметры элементарной ячейки, Е 17.415, 16.158, 14.495 17.415, 16.158, 14.495 17.304, 16.074, 14.483 5.683, 8.038, 10.049 10.300, 10.300, 14.223 10.267, 10.267, 14.261 10.267, 10.267, 14.261 10.308, 10.308, 14.259 5.568, 5.568, 10.756 10.953, 10.953, 23.946 10.966, 10.966, 24.087 10.916, 10.916, 23.864 14.306, 14.306, 23.748 14.550, 14.550, 8.954 20.309, 20.309, 20.309 V, Å3 4078.8 4078.8 4028.3 459.0 1508.8 1503.4 1503.4 1515.1 288.8 2487.9 2508.4 2462.6 4208.8 1641.7 8375.9 R-фактор 0.074 0.046 0.044 0.027 0.043 0.032 0.035 0.031 0.044 0.047 0.047 0.051 0.047 0.055 0.048 ICSD [7] 174245 260705 59711 409538 422423 422422 260703 93793 99645 40395 2204 40394 99650 91242 51915
Стр.3