ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Упорядочение в гидридах (дейтеридах) ОЦК металлов (Та из "Теория фазовых превращений и структура твердых растворов" В ОЦК решетке на каждый атом металла приходится шесть тетраэдрических междоузлий, образующих трансляционный мотив решетки Изинга (рис. 29). Трансляция этих междоузлий приводит к образованию соответственно шести взаимно проникающих ОЦК подрешеток Бравэ. [c.151] Введение примесного атома в любое тетраэдрическое междоузлие дает тетрагональную деформацию всей решетки ). При этом направление оси тетрагональности зависит от номера подрешетки, в которой находится атом внедрения. Ось тетрагональности может совпадать с одним из трех кубических направлений в ОЦК решетке [100], [010], [001]. [c.151] В самом деле, в ОЦК решетке тетраэдры внедрения сплющены вдоль осей четвертого порядка. Сплющенная тетраэдрическая пора является наиболее теснохЪ) в направлении этой оси. Поэтому примесный атом, находящийся в центре поры, в первую очередь расталкивает окружающие его атомы металла таким образом, чтобы увеличить размеры поры в направлении оси четвертого порядка. Этот эффект сопровождается тетрагональной деформацией, приводящей к растяжению кристалла вдоль оси четвертого порядка и, следовательно, к появлению степени тетрагональности, большей единицы. [c.151] Использование классических методов структурного анализа при расшифровке кристаллического строения гидридов встречается с весьма серьезными трудностями различного порядка. Первая трудность связана с приготовлением монокристаллов. Однако даже в тех случаях, когда это оказывается возможным, монокристаллы упорядоченных фаз не являются монокристаллами в обычном смысле этого слова. Они представляют собой систему антифазных доменов упорядочения, различным образом ориентированных относительно кристаллографических осей ОЦК решетки металла. В этой ситуации мы, по существу, имеем дело с поликристаллом, обладающим сильно выраженной текстурой. [c.152] Альтернативой для метода монокристалла является метод порошка (метод Дебая). Порошковая нейтронограмма, как известно, представляет собой результат усреднения нейтронограммы по всем направлениям и поэтому содержит существенно меньшее количество структурной информации. Это обстоятельство, а так-. же тот факт, что гидриды, как правило, имеют сложную элементарную ячейку и принадлежат к низким сингониям, делает практически невозможной их расшифровку обычным методом проб и ошибок. Так, например, в работе [92] при расшифровке методом проб и ошибок структуры одного из простейших гидридов — гидрида TajD — было пересчитано 194 580 вариантов структуры. Тем не менее окончательный вариант все же оказался неверным. Учет того обстоятельства, что все изучаемые гидриды являются сверхструктурами внедрения в ОЦК или ГЦК решетках, а также использование некоторых идей, лежащих в основе метода статических концентрационных волн, позволяет ограничивать число проб несколькими вариантами. Этот подход позволил в [9—14] провести успешную расшифровку структур гидридов Та, Nb и V. [c.152] аз — трансляции ОЦК решетки в направлениях [100], [010] и [001] соответственно. [c.153] Из формулы (15.3) следует вывод, который может быть существенным при расшифровке сверхструктур внедрения отсутствие на нейтронограммах некоторых отражений в точках Н + (к у2л) обратного пространства (обращение в нуль суммы в (15.3)) возможно только в тех случаях, когда параметры дальнего порядка г]Ар), относящиеся к двум или более различным подрешеткам р, равны друг другу, т. е. когда упорядоченные распределения атомов внедрения в различных подрешетках полностью идентичны. [c.153] Ниже на примере гидридов Та и КЬ мы покажем, что использование метода статических концентрационных волн при расшифровке сверхструктур позволяет избежать измерения интенсивностей отражений и ограничиться только геометрическим анализом взаимного расположения структурных и сверхструктурных отражений или же только анализом межплоскостных расстояний. [c.153] Обе эти сверхструктуры приводят к слабой тетрагональной деформации, при которой с/а 1. [c.153] О — вакантные тетраэдрические междоузлия подрешетки 3 (для Та Б) и подрешеток 3 и 3 (для ТаВ) — тетраэдрические междоузлия, заполненные атомами дейтерия. [c.155] Нейтронографические исследования систем V — В [14] и Nb—В [94] показали, что в них наблюдаются сверхструктуры УВ и NbB, аналогичные сверхструктуре ТаВ. Сверхструктура У В, в которой атомы дейтерия переходят из тетраэдрических в октаэдрические междоузлия, была расшифрована в работе [10], Она совпадает со сверхструктурой Та О (см. рис. 25, В ). [c.156] Именно такое взаимное расположение оси тетрагональности и сверхструктурного волнового вектора к1 имело место в аналогичной сверхструктуре ТааО, рассмотренной в 11. [c.156] Соображения, аналогичные тем, которые были использованы выше, позволяют полагать, что атомы внедрения располагаются в одной или двух подрешетках 3 и 5. Если бы атомы внедрения находились одновременно в 3 и 5 подрешетках и отписывались одной той же функцией (15.11), то это привело бы к погасанию части сверхструктурных отражений см. выражение (15.3)). На самом же деле на нейтронограммах присутствуют все сверхструктурные отражения. Последнее означает, что атомы дейтерия преимущественно находятся в одной подрешетке. Количественные измерения интенсивностей сверхструктурных отражений показывают, что отношение числа атомов дейтерия, находящихся в подрешетках 3 и 5, примерно равно /ч. [c.157] О — вакантные тетраэдрические междоузлия подрешеток 3 и 3 — тетраэдрические междоузлия подрешеток 3 и 3, заполненные атомами дейтерия. [c.158] Вернуться к основной статье