ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Описание и анализ структурных типов из "Кристаллография рентгенография и электронная микроскопия" Описание конкретных структур заменяется в кристаллохимий описанием структурных типов, поскольку конкретные структуры, принадлежащие одному типу, отличаются друг от друга лишь линейными размерами осевых трансляций решетки и величинами тех осевых углов, которые заданы в определении кристаллической системы как скользящие. В основу описания структурного типа положены координационное число и координационный полиэдр как основные характеристики пространственной организации структуры, а также типичная плоская сетка с наивысшей ретикулярной плотностью заполнения Lhhi как основная энергетическая характеристика структуры. Потенциал взаимодействия такой сетки составляет более 90 % потенциала взаимодействия решетки, описываемого константой Маделунга. Размерный фактор привлекается к этому описанию как определяющий характер замещения пор в укладках основных (больших) частиц структуры. В кристаллах металлической связи при описании структурного типа указывают электронную концентрацию в качестве характеристики взаимодействия электронного газа с остовами атомов решетки. В стандартном описании структурного типа указывают также пространственную группу, число занятых в элементарной ячейке узлов и базис. Каждому структурному типу присваивается символ. [c.109] Международный символ структурного типа состоит из прописной латинской буквы, большой курсивной цифры и может иметь верхний и нижний индексы. Буквы указывают на стехиометрию структурного типа (Л—элементы, В — типы со стехиометрией АВ, С — типы АВг, DO—тты АВз, Di —типы ABt D2—AB , D5 — А Вз, D7 — A Bi, D8 — АтВп, Е и F — типы АтВпС, Н — двойные окислы, — сверхструктуры, S — силикаты). Большая курсивная цифра (в типах Л, В и С) дает порядковый номер структурного типа с данной стехиометрией. Малый нижний цифровой индекс дает номер подтипа, а верхний. индекс s — указание на то, что данный структурный тип есть вариант дальнего порядка прототипа с меньшей ячейкой. [c.109] Из 90 элементов, структуры которых достоверно известны, 68 составляют металлы, 17 — элементы с ковалентной связью, а 5 — благородные газы, в твердом состоянии дающие плотноупакованные кристаллы с ван-дер-ваальсовой связью (см. форзацы книги). [c.110] Координационное число этих структур 12, координационный полиэдр — кубооктаэдр и его гексагональный аналог (рис. 4.14). Типичные сетки сложены из правильных треугольников, сходящихся по шести к одной вершине. Их символ 3 , их индексы 00.1 в упаковках Л. , и Лт и 111 в структурном типе А]. Следует особо отметить, что сетки 3 во всех плотных структурах, кроме кубической, складываются в параллельные. пачки, а соответствующие сетки в кубической гранецентрированной плотной упаковке —в четыре пачки, перпендикулярные каждой из четырех осей 3 упаковки. Это обеспечивает структурному типу А1 меньшую анизотропию, чем в любой другой плотной упаковке. Размерный фактор плотных структурных типов А1, АЗ, Аь, Ат равен единице поры упаковки пустые. [c.110] Пространственную группу обозначают международным символом. Число узлов приводят в числе частиц, а не формульных единиц. Базис дают относительно действующей в пространственной группе системы трансляций. Для получения полного базиса данный в информации базис следует сложить почленно с каждой базисной трансляционной тройкой координат. Периоды решетки соответствуют фазе, указанной в скобках. Именем этой фазы часто обозначают структурный тип в целом. [c.111] Они представляют более 80 % всех известных конкретных металлических структур. Последовательность смены этих структурных типов в периодах и группах периодической таблицы Менделеева определяется, в конечном счете, разностью собственных электростатических потенциалов решетки, т.е. числом электронов. На рис. 4.15 представлена разность собственных потенциалов — л1 и для укладок 2Н, ЗС и /, вычисленная для переходных металлов в функции числа электронов. Для группы П1А энергетически выгодной оказывается упаковка 2Н, т, е. структурный тип АЗ, для 1УА —упаковка 2Н или 1 (АЗ или А2), для групп V и VI — только / (А2). В VII и VIII группах устойчивы упаковки 2Н и ЗС (АЗ и А1). [c.111] Структуры актинидов, трансуранидов, марганца, олова, индия и ртути отличаются от описанных типичных металлических структур чаще всего по причине различного электронного состояния атомов, слагающих решетку, и реже по причине отклонения многоэлектронного атома от сферической формы. [c.112] Типичные ковалентные структуры даны на рис. 4.11. Координационные числа здесь низки, определяясь правилом 8 — Л , где N — номер группы координационные многогранники вырождены в плоскость (за исключением алмазной укладки). Типичные плоские узловые сетки 3 с крупной петлей у алмаза (А4), 6 у графита (А9) и мышьяка (А7) и 84 для селена (А5) (см. на рис. 4.11 структуры, на рис. 4.5 сетки). При плоской координации структурные типы приобретают слоистый характер, в слое действуют ковалентные связи, между слоями — ван-дер-ваальсовы. Размерный фактор ковалентных структур составляет единицу. [c.113] Вернуться к основной статье