Кластерная самоорганизация интерметаллических систем: кластеры-прекурсоры K3, K5, и K6 для самосборки кристаллических структур Ba 11 Cd 6 Sb 12 -mS58 и Ba 11 Cd 8 Bi 14 -mS66

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

С помощью компьютерных методов (пакет программ ToposPro) осуществлен комбинаторно-топологический анализ и моделирование самосборки кристаллических структур Ba11Cd6Sb12-mS58 (a = 34.082 Å, b = 4.891 Å, c = 13.172 Å, β = 109.63°, V = 2068.20 Å3, C1 2/m 1) и Ba11Cd8Bi14-mS66 (a = 28.193 Å, b = 4.893 Å, c = 16.823 Å, β = 90.84°, V = 2320.55 Å3. C1 2/m 1). Для Ba11Cd8Bi14-mS66 установлены 116 вариантов выделения кластерных структур с числом кластеров N = 3 (2 варианта), 4 (36 вариантов), 5 (78 вариантов). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров K3(8j) = 0@3 (BaCdBi) в виде кольца из 3 атомов, кластеров K5(2a) = 0@5(BaCd2Bi2) в виде двух колец из 3 атомов с общим атомом Ba, кластеров K6(2c, 2/m) = 0@6(Ba4Bi2) в виде сдвоенных тетраэдров, кластеров K6(2c, 2/m) = 0@6(Ba2Cd2Bi2) в виде сдвоенных тетраэдров, атомов Bi, образующих цепь и атомы-спейсеры Bi. Для Ba11Cd6Sb12-mS58 установлены 107 вариантов выделения кластерных структур с числом кластеров N = 3 (13 вариантов), 4 (39 вариантов), 5 (39 вариантов), 6 (16 вариантов). Рассмотрен вариант самосборки кристаллической структуры с участием кластеров K5(2a, 2/m) = 0@5(BaCd2Sb2) в виде двух колец из трех атомов с общим атомом Ba, кластеров K6(4e, –1) = 0@(Ba4Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, кластеров K6(4f, –1) = 0@(Ba2Cd2Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, 6 атомных кластеров K6(2c, 2/m) = 0@4(Ba4Sb2) в виде сдвоенных тетраэдров, атомов Cd и Sb, образующих цепь, и атомы-спейсеры Sb(4). Реконструирован симметрийный и топологический код процессов самосборки 3D-структур из кластеров-прекурсоров в виде: первичная цепь → слой → каркас.

Авторлар туралы

G. Ilyushin

Kurchatov Complex of Crystallography and Photonics

Email: gdilyushin@gmail.com
119333, Russia, Moscow, Leninsky Avenue, 59

Әдебиет тізімі

  1. Pearson’s Crystal Data-Crystal Structure Database for Inorganic Compounds (PCDIC) ASM International: Materials Park, OH.
  2. Blatov V.A., Shevchenko A.P., Proserpio D.M. Applied topological analysis of crystal structures with the program package ToposPro Cryst. // Growth Des. 2014. V. 14. P. 3576–3586. https://topospro.com/
  3. Xia S.-Q., Bobev S. Ba11Cd8Bi14: Bismuth Zigzag Chains in a Ternary Alkaline-Earth Transition-Metal Zintl Phase. // Inorg. Chem. 2006. V. 45. P. 7126–7132.
  4. Xia Sheng Qing, Bobev S. Are Ba11Cd6Sb12 and Sr11Cd6Sb12 Zintl phases or not? A density-functional theory study. // Journal of Computational Chemistry. 2008. V. 29. P. 2125–2133.
  5. Saparov B., Bobev S. Undecaeuropium hexazinc dodecaarsenide. Acta Cryst. 2010. E66. P. i24.
  6. Saparov B., Bobev S., Ozbay A., Nowak E. Synthesis, structure and physical properties of the new Zintl phases Eu11Zn6Sb12 and Eu11Cd6 Sb12. // Journal of Solid State Chemistry. 2008. V. 181. P. 2690–2696.
  7. Manyako M.B., Yanson T.I., Boda, O.I., Cerny R., Yvon K. Crystal structure of ytterbium nickel aluminium, Yb4Ni6Al23. // Zeitschrift für Kristallographie – Crystalline Materials. 1996. V. 211. P. 219.
  8. Gladyshevskii R.E., Parthe E. Structure of monoclinic Y4Ni6Al23. //Acta Cryst. 1992. C48. P. 232–236.
  9. Delsante S., Borzone G. The Gd-Ni-Al system: Phase formation and isothermal sections at 500 °C and 800 °C. // Intermetallics. 2014. V. 45 (1–2). P. 71–79.
  10. Delsante S., Parodi N., Novakovic R. Borzone G. Phase Relations of the Sm–Ni–Al Ternary System at 800 °C in the 30–100 at. % Al Region. //J. Phase Equilib. Diffus. 2024. V. 45. P. 639–652.
  11. Gout D., Benbow E., Gourdon O., Miller G.J. Crystallographic, electronic and magnetic studies of Ce4Ni6Al23: a new ternary intermetallic compound in the cerium–nickel–aluminum phase diagram. // Journal of Solid State Chemistry. 2003. V. 174 (2). P. 471–481.
  12. Shevchenko V. Ya., Ilyushin G.D. Cluster Self-Organization of Intermetallic Systems: Cluster-Precursors K13, K11, K4, and K3 for the Self-Assembly of Crystal Structures Ce56Ni24Si44-mS124 and Ba10La2Si12-aP48. // Glass Physics and Chemistry. 2024. V. 50. No 1. P. 1–9.
  13. Shevchenko V. Ya., Ilyushin GD. Cluster Self-Organization of Intermetallic Systems: Clusters-Precursors K3, K4, and K6 for the Self-Assembly of RbNa8Ga3As6-oP72, Sr2Ca4In3Ge6-oP56, and Sr8Li4In4Ge8-oP24 Crystal Structures. // Glass Physics and Chemistry. 2024. V. 50. No 2. P. 87–100.
  14. Shevchenko V. Ya., Ilyushin G.D. Cluster Self-Organization of Intermetallic Systems: K3, K4, and K6 Clusters-Precursors for the Self-Assembly of Li28Cu4Si8-oP40, La12Rh12Al16-oP40, and Ca8Pt12Sn20-oP40 // Glass Physics and Chemistry. 2025. V. 51. No 1. P. 1–14.
  15. Shevchenko V. Ya., Ilyushin G.D. Cluster Self-Organization of Intermetallic Systems: K3, K4, and K6 Clusters-Precursors for the Self-Assembly of Y8Rh12Sn20-oS40, Lu16Zn20Ge24-oS60, and Ba8Ir16In52-oS76 Crystal Structures. // Glass Physics and Chemistry. 2025. V. 51. No 1. P. 15–23.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025