Элементарная ячейка шпинели

Рис. 1. Заполнение тетраэдрических (1) и октаэдрических 2) пор в двух смежных октантах элементарной ячейки шпинели (заполненные поры зачернены, кружок—кислород). Направления смещения анионов указаны стрелками

Элементарную ячейку шпинели можно условно разбить на 8 отдельных кубиков-октантов с ребрами, равными половине параметра ячейки. При этом одинаковое расположение ионов будет наблюдаться в октантах, соприкасающихся ребрами (рис. 1.6). Таким образом, [c.11]

Катионы, образующие шпинель, располагаются в октаэдрической и тетраэдрической координациях. На рис. 12 изображены кубическая элементарная ячейка шпинели и -положения катионов в ней. Элементарная ячейка включает 16 октаэдриче- [c.54]

Расположение ионов в двух октантах элементарной ячейки шпинели показано на рис. 1.7. Видно, что тетраэдрические пустоты — или 8а-узлы — находятся в четырех из восьми вершин куба и в одном октанте в центре куба в соседнем октанте центр куба не занят. Октаэдрические пустоты — 16 -узлы — находятся только в том октанте, где в центре нет 8а-узла. Образование октаэдрической пустоты для иона I происходит с участием двух ионов 0 (пунктир , находящихся вне пределов данных октанов. [c.11]

В элементарной ячейке шпинели с 32 ионами имеются 32 октаэдрические и 64 тетраэдрические пустоты, причем октаэдрические пустоты больше тетраэдрических. В нормальных шпинелях (рис. 67) 16 октаэдрических пустот замещены ионами и 8 тетраэдрических пустот — ионами Зти ионы могут быть ионами одного и того же металла с валентностью 2 и 3 (например, в магнетите РСзО или Ре +Ре -О -) и ионами двух разных металлов, образующих, таким образом, двойной окисел. [c.102]

Мысленно разделим элементарную ячейку шпинели на 8 октантов (см. рис. 133). Анионы расположены одинаково во всех октантах в каждом октанте по [c.170]

Простейшие ферриты [8,9], представляющие интерес как магнитные полупроводниковые материалы, относятся к группе соединений, общая химическая формула которых имеет вид Ме Р О , (или МеОРеаОз), где Ме—ион двухвалентного металла (например, Мп, Со, N1, Си, Mg, Zn, Ре - ) К этой группе относятся и смешанные ферриты, в которые входят ионы одновременно двух металлов из числа указанных. Эти ферриты кубические и имеют структуру шпинели (от названия минерала МйА1204). Структура шпинели показана на рис. 136. Ее элементарная ячейка содержит восемь молекул Ме Рег04. Относительно большие ионы кисло ода образуют приблизительно гранецентрированную кубическую решетку [8]. В такой плотноупакованной кубической структуре существуют два вида пустот тетраэдрические и октаэдрические, окружение которых состоит из четырех и шести ионов кислорода соответственно. В кубической элементарной ячейке шпинели суи ествует 64 тетраэдрические и 32 октаэдрические пустоты. Из всех имеющихся пустот только восемь тетраэдрические (Л-узлы) и шестнадцать октаэдрические (5-узлы) заняты ионами металла. Можно считать, что занятые тетраэдрические узлы (Л-узлы) образуют две взаимопроникающие гранецентрированные решетки с ребром а эти решетки смещены относительно друг друга на расстояние 1/4а 1/3 в направлении пространственной диагонали куба. Занятые октаэдрические узлы (В-узлы) находятся только в октантах противоположного типа. Все октаэдрические ионы металла располагаются в узлах [c.323]

Элементарная ячейка шпинели содержит 8 атомов Mg, 16 А1 и 32 атома О. В структуре у-АиО в элементарной ячейке тоже 32 атома кислорода, и они занимают те же места, но в этой же ячейке только 217з атомов алюминия. Последние статистически занимают места магния и алюминия в структуре шпинели, причем в среднем 2 з этих мест на одну элементарную ячейку остаются свободными. Изучение дефектной структуры уАЬОз объяснило давно известный факт образования непрерывных твердых растворов шпинели с окисью алюминия. [c.234]

Таким образом, полное заполнение вакантных мест в элементарной ячейке шпинели могло бы наступить при 9,693% весовых. [c.44]

Формула для элементарной ячейки шпинели [c.102]

Кристаллическую структуру шпинели можно рассматривать с позиций теории плотнейших упаковок. Анионы О образуют плотную кубическую гранецентрнрованную упаковку, а катионы Ме + и Ре + расположены в пустотах. В элементарную ячейку входят восемь формульных единиц МеРег04. Таким образом, 32 аниона 0 образуют плотноупакованную кубическую гране-центрированную элементарную ячейку шпинели. Узлы, занимаемые О -, обычно обозначают как 32с-узлы. [c.17]

Элементарную ячейку шпинели можно условно разбить на 8 отдельных кубиков-октантов с ребрами, равными половине параметра ячейки. Прп этом одинаковое расположение ионов будет наблюдаться в октантах, соприкасающихся ребрами (рис. 1.9). Таким образом, можно ограничиться рассмотрением расположения ионов только в двух октантах, так как в остальных эти варианты будут повторяться. Расположение ионов в двух октантах элементарной ячейки шпинели показано на рис. 1.10. Видно, что тетраэдрические пустоты, или 8а-узлы, находятся в четырех из восьми вершин куба и в одном октанте в центре куба в соседнем октанте центр куба не занят. Октаэдрические пустоты— 16й -узлы — находятся только в том октанте, где в центре нет 8а-узла. Образование октаэдрической пустоты для нона 1 происходит с участием двух ионов О (обозначенных пунктиром), находящихся вне пределов данных октантов. [c.18]

При плотной упаковке анионов О в элементарной ячейке шпинели образуется 64 тетраэдрических и 32 октаэдрических пустоты. В этих пустотах и расположены катионы Ме + и Ре +, занимающие 8 тетраэдрических пустот (обозначаемых 8а) и 16 октаэдрических пустот (обозначаемых 16 ). [c.17]

Соединения со структурой шпинели имеют обш,ую формулу АВ2Х4 и кристаллизуются в кубическом структурном типе природного минерала — шпинели МдЛ1204 [1, 2]. В элементарную ячейку шпинели входят восемь формульных единиц. Анионы X образуют плотноупакованную гранецентрированную кубическую решетку, содержащую 64 тетраэдрические (А) и 32 октаэдрические (В) пустоты. Из них только 8 А-узлов и 16 В-узлов заняты ионами металлов. [c.4]

Рис. 2.1. Элементарная ячейка шпинели, в двух из восьми октантов которой показано расположение ионов (Gorter, 1955). Шесть остальных октантов подобны этим двум, причем октанты, имеющие общее ребро, обладают одинаковыми структурами, а имеющие общую грань-разными. Ионы металлов могут находиться в позициях А и В, окруженных четырьмя и шестью ионами кислорода (большие круги) соответственно. Ионы кислорода находятся на расстоянии примерно четверти пространственных диагоналей октантов от их вершины. Небольшие смещения иоиов кислорода из этих положений влияют на состояния ионов в позициях А и В. Стрелками показаны магнитные моменты в этих позициях, направленные навстречу друг другу (см. текст).

Рис. 1.9. Разделение элементарной ячейки шпинели на октанты с одинаковым расположением ионов.

В элементарной ячейке шпинели с 32 ионами имеются 32 октаэдрические и 64 тетраэдрические пустоты, причем октаэдрические пустоты больше тетраэдрических. В нормальных шпинелях (рис. 67) 16 октаэдрических пустот замещены ионами и 8 тетраэдрических пустот — ионами Ме . сти ионы могут быть ионами одного и того же металла с валентностью [c.102]

Рис. 6.2. Изображение элементарной ячейки шпинели АВ2Х4, проекция на основание ячейки. Единицей измерения обозначешгаго положения атомов по высоте является /а ао. Нижняя и верхняя половины ячейки изображены отдельно [149].

Ферриты можно рассматривать как фазы переменного состава, так как в плотнейшей упаковке ионов кислорода существует множество пустот, куда могут внедряться посторонние ионы. Hanpn>ibp, в элементарной ячейке шпинели из 32 октаэдрических пустот заняты только 16, а из 64 тетраэдрических — только 8. Таким образом, остается большое количество пустот, куда могут внедряться избыточные катионы. Вследствие этого в ферритах в небольших количествах растворяются практически почти все соединения. [c.111]

Элементарная ячейка шпинели содержит 8 атомов Mg, 16 А1 и 32 атома О. В структуре - -АЬОз в эл ементарной ячейке тоже 32 атома кислорода и они занимают те же места, но в этой же ячейке только [c.227]

Механизм образования нестехиометрни в процессе нагревания ферритов со структурой шпинели в среде с выше равновесного можно представить следующим образом. Молекулы кислорода, адсорбированные на поверхности феррита, окисляя катионы, такие, как Ре +, Мп2+, до более высокой валентности, превращаются в анионы и с катионами поверхностного слоя образуют элементарную ячейку шпинели с концентрацией катионных вакансий выше равновесного значения. В дальнейшем вакансии перемещаются в глубь кристалла, а в обратном направлении из его объема диффундируют катионы, которые заполняют неравновесные вакантные узлы и вступают во взаимодействие с вновь адсорбированным кислородом. [c.71]

Рентгеноструктурное исследование ее кристалла показало, что элементарная ячейка шпинели слагается из 8 молекул, т. е. отвечает формуле МдвА вОзг. Атомы кислорода образуют плотную упаковку, в которой имеется 16 октаэдрических и 8 тетраэдрических пустот. Атомы алюминия располагаются в первых, атомы магния — во вторых. Определенные группировки А10б выдеу1ить нельзя, так как каждый атом. кислорода имеет на равных расстояниях [ (А10)=2,02А] контакт с тремя атомами [c.197]

Рентгеноструктурное исследование ее кристалла показало, что элементарная ячейка шпинели слагается из 8 молекул, т. е. отвечает формуле Mg8All60з2. Атомы кислорода образуют плотную упаковку, в которой имеется 16 октаэдрических и [c.40]

Элементарная ячейка шпинели (рис. 2.1) представляет собой гра-нецентрированный куб и относится к пространственной группе Fd3m . В элементарной ячейке шпинельных оксидов 32 атома кислорода образуют как бы остов, в пустотах которого располагаются катионы. Существуют два типа таких позиций тетраэдрические, или А-пози-ции,-в центрах тетраэдров, в вершинах которых находятся ионы кислорода, и октаэдрические, или В-позиции,-в центрах октаэдров, образованных, как и тетраэдры, кислородными ионами. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология