Основные кристаллохимические понятия. Кузьмичева Г.М. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

19
Гомеотипные структуры - кристаллические структуры, построенные из
разных структурных единиц, но описанные на основе одного структурного типа.
Структурные единицы - устойчивые и относительно изолированные
группировки или отдельные атомы (ионы), выделенные по кристаллохимическим
и геометрическим принципам, которые могут переходить почти без изменений из
одной кристаллической структуры в другую (например, SO
4
- тетраэдр, CO
3
-
треугольник
, S
2
и C
2
- гантель, B
6
- октаэдр). Симметрия таких структур в ряде
случаев может быть определена с использованием принципа П. Кюри. К
гомеотипным структурам можно отнести CsCl (пр. гр. Pm3m) и La(B
6
)AX (пр.
гр. Pm3m; симметрия октаэдрической группировки B
6
- m3m); NaCl (пр. гр.
Fm3m) и Ca(C
2
)AX (пр. гр. I4/mmm; симметрия гантели С
2
- /mmm); NaCl (пр.
гр. Fm3m)
и Ca(CO
3
)AX
(пр. гр. R3c; симметрия треугольника СO
3
- 3m).
С использованием понятий структурный класс и гомеотипные структуры
гораздо легче экспериментировать, чем непосредственно с конкретными
кристаллическими структурами, что позволяет упростить многие
кристаллохимические расчеты.
Производные структуры образуются из базисной (исходной) структуры
путем упорядочения, внедрения и деформации (искажения). В этом случае
правильную систему
эквивалентных точек базисной структуры можно разделить
на две или большее число правильных систем (упорядоченные и дефектные
структуры) или, наряду с правильной системой точек исходной структуры,
появляется новая система точек (заполненные структуры, или структуры
внедрения). Производная структура по сравнению с базисной структурой должна
иметь или большую элементарную ячейку, или
более низкую симметрию, или и
то, и другое вместе.
Упорядоченное замещение одного компонента, занимающего одну
правильную систему точек в базисной структуре, двумя или большим числом
других компонентов может происходить несколькими способами:
1. частичное замещение компонента базисной структуры. Например, LaS
CТ
NaCl (пр. гр. Fm3m) NaLaS
2
СТ α-NaFeO
2
(пр. гр. R-3m); Cu (пр. гр
.
Fm3m)CuAu (пр. гр. P4/mmm).
2. полное замещение компонентов структуры двумя или большим числом
новых компонентов. Например, С (алмаз) (пр. гр. Fd3m)ZnS (сфалерит) (пр. гр.
F-43m); C (лонсдейлит) (пр. гр. P6
3
/mmc) ZnS (вюртцит) (пр. гр. P6
3
mc).
3. образование вакансий (символ [ ]), которые могут быть рассмотрены в
качестве своеобразного замещающего "компонента". Например, ScS СТ NaCl (пр.
гр. Fm3m; параметр
ячейки a
0
)Sc
2
S
3
(пр. гр. Fddd; а=2а
0
, b=а
0
2, c=3а
0
2); ZnS
(сфалерит)Сd[ ]Al
2
S
4
(фаза Хана).
Сверхструктура - частный случай упорядоченной структуры, образующаяся
без изменения состава из неупорядоченного твердого раствора.
                                         19
     Гомеотипные структуры - кристаллические структуры, построенные из
разных структурных единиц, но описанные на основе одного структурного типа.
Структурные единицы - устойчивые и относительно изолированные
группировки или отдельные атомы (ионы), выделенные по кристаллохимическим
и геометрическим принципам, которые могут переходить почти без изменений из
одной кристаллической структуры в другую (например, SO4- тетраэдр, CO3-
треугольник, S2 и C2 - гантель, B6 - октаэдр). Симметрия таких структур в ряде
случаев может быть определена с использованием принципа П. Кюри. К
гомеотипным структурам можно отнести CsCl (пр. гр. Pm3m) и La(B6)≡AX (пр.
гр. Pm3m; симметрия октаэдрической группировки B6 - m3m); NaCl (пр. гр.
Fm3m) и Ca(C2)≡AX (пр. гр. I4/mmm; симметрия гантели С2- ∞/mmm); NaCl (пр.
гр. Fm3m) и Ca(CO3)≡AX (пр. гр. R3c; симметрия треугольника СO3 - 3m).
     С использованием понятий структурный класс и гомеотипные структуры
гораздо легче экспериментировать, чем непосредственно с конкретными
кристаллическими       структурами,   что      позволяет   упростить     многие
кристаллохимические расчеты.
     Производные структуры образуются из базисной (исходной) структуры
путем упорядочения, внедрения и деформации (искажения). В этом случае
правильную систему эквивалентных точек базисной структуры можно разделить
на две или большее число правильных систем (упорядоченные и дефектные
структуры) или, наряду с правильной системой точек исходной структуры,
появляется новая система точек (заполненные структуры, или структуры
внедрения). Производная структура по сравнению с базисной структурой должна
иметь или большую элементарную ячейку, или более низкую симметрию, или и
то, и другое вместе.
       Упорядоченное замещение одного компонента, занимающего одну
правильную систему точек в базисной структуре, двумя или большим числом
других компонентов может происходить несколькими способами:
       1. частичное замещение компонента базисной структуры. Например, LaS
CТ NaCl (пр. гр. Fm3m)→ NaLaS2 СТ α-NaFeO2 (пр. гр. R-3m); Cu (пр. гр.
Fm3m)→CuAu (пр. гр. P4/mmm).
        2. полное замещение компонентов структуры двумя или большим числом
новых компонентов. Например, С (алмаз) (пр. гр. Fd3m)→ZnS (сфалерит) (пр. гр.
F-43m); C (лонсдейлит) (пр. гр. P63/mmc) →ZnS (вюртцит) (пр. гр. P63mc).
        3. образование вакансий (символ [ ]), которые могут быть рассмотрены в
качестве своеобразного замещающего "компонента". Например, ScS СТ NaCl (пр.
гр. Fm3m; параметр ячейки a0)→Sc2S3 (пр. гр. Fddd; а=2а0, b=а0√2, c=3а0√2); ZnS
(сфалерит)→Сd[ ]Al2S4 (фаза Хана).
     Сверхструктура - частный случай упорядоченной структуры, образующаяся
без изменения состава из неупорядоченного твердого раствора.