Строительные исследования
страница - 2
окружение М°/3. Узлы Ti 4, также занимающие позиции (/), имеют окружение М1/2. Шестая часть всех узлов металлической подрешетки имеет окружение М04/0 , шестая часть имеет окружение М02/2 , третья часть узлов находится в окружении М 0/3 и треть всех металлических узлов имеет окружение М 2/2 . Типы позиций узлов металлической решетки в идеальной моноклинной сверхструктуре Ti5O5 показаны на рис.2. Заметим, что все типы окружения инвариантны относительно замены узлов металлической подрешетки на узлы неметаллической подрешетки, поскольку эти подрешетки идеальной упорядоченной моноклинной (пр. гр. C2/m) фазы Ti5O5 одинаковы по структуре, но смещены друг относительно друга на {1/2 1/2 0} в координатах обсуждаемой сверхструктуры.
Точечная группа симметрии 2/m моноклинной упорядоченной фазы Ti5O5 включает четыре элемента симметрии, а точечная группа m3m неупорядоченного кубического монооксида титана включает 4; элементов симметрии, поэтому поворотное снижение симметрии при образовании моноклинной сверхструктуры Ti5O5 равно 2. Понижение трансляционной симметрии, т. е. увеличение в результате упорядочении объема элементарной ячейки или числа узлов кристаллической решетки в ней, равно 3. Общее понижение симметрии при образовании в кубическом монооксиде титана TiOy моноклинной (пр. гр. C2/m) упорядоченной фазы Ti5O5 равно произведению поворотного и трансляционного понижений симметрии, т. е. 36.
В целом проведенный симметрийный анализ упорядочения в нестехиометрическом кубическом монооксиде титана TiOy позволил определить канал и род структурного фазового перехода беспорядок-порядок TiOy ® Ti5O5 (пр. гр. C2/m), рассчитать функции распределения атомов титана и кислорода в кристаллической решетке моноклинной сверхструктуры Ti5O5, найти вероятности заполнения узлов металлической и неметаллической подрешеток атомами титана и кислорода. По существу упорядочение в монооксиде титана представляет собой упорядочение в четырехкомпонентном соединении, поскольку атомы титана и кислорода, титановые и кислородные вакансии являются неэквивалентными с физической и кристаллографической точек зрения. Найденные функции распределения позволяют перейти к термодинамическому расчету упорядочения в кубическом монооксиде титана.
Работы выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 9;-03-32;56а). Литература
1. Gusev A.I. Physica status solidi (b). 1991. V.163, No 1. P.17-54.
2.Andersson S., Collen B., Kuylenstierna U., Magneli A. Acta Chem. Scand. 1957. V.11, No 10. P.1641-1647.
3.Гусев А.И., Ремпель А.А. Структурные фазовые переходы в нестехиометрических соединениях. М.: Наука, 1988. 308 с.
4.Гусев А.И. Физическая химия нестехиометрических тугоплавких соединений. М.: Наука, 1991. 286 с.
5.Watanabe D., Castles J.R., Jostsons A., Malin A.S. Nature. 1966. V.210, No 5039. P.934-936.
6.Valeeva A.A., Rempel A.A., Gusev A.I. In: Abstracts of IV Bilateral Russian-German Symposium «Physics and Chemistry of Novel Materials» (Ekaterinburg, February 24 - March 1, 1999). Ekaterinburg: Institute of Solid State Chemistry, 1999. P.p2-34.
7.Ковалев O.B. Неприводимые представления пространственных групп. Киев: Изд-во АН УССР, 1961. 154 с.
8.Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М.: Наука, 1974. 384 с.
9.Gusev A.I., Rempel A.A. Physica status solidi(a). 1993. V.135, No 1. P.15-58.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2]