ОСОБЕННОСТИ ДЕФЕКТНОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛОВ Na0.39Y0.61F2.22 РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ И НЕЙТРОНОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Б.А.Максимов, Е.А.Журова, С.Хал*, С.С.Вильсон*, Б.П.Соболев, В.И.Симонов

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН, Москва

* Лаборатория Резерфорда Эпплтона, Великобритания

Основной докладчик:

Максимов Борис Алексеевич, канд. физ.-мат. наук, вед. н. с.,

Институт кристаллографии РАН, 135-52-10, maximov@ns.crys.ras.ru

Кристаллическая структура нестехиометрического твёрдого раствора Na0.39Y0.61F2.22 (пространственная группа симметрии –Fm3m, параметр элементарной ячейки при 296 К а = 5.5067(4) Å) исследована методами рентгенодифракционного анализа при 296 К и структурной нейтронографии в интервале температур 10 – 296 К. Рентгеновские эксперименты выполнены на автоматическом дифрактометре CAD-4 Enraf-Nonius в ИК РАН. Статистическая погрешность в измеренных интенсивностях была на уровне 1%. Нейтронографические эксперименты выполнены в Лаборатории Резерфорда Эпплтона (Великобритания) с использованием метода времяпролётной дифракции Лауэ на импульсном источнике, который позволяет сразу измерять определённый фрагмент с полным разрешением трёхмерного обратного простраства.

Проводилось измерение как брэговского, так и диффузного рассеяния нейтронов.

На основании нейтронографических и рентгеновских дифракционных данных, полученных от кристалла Na0.39Y0.61F2.22 установлено:

  1. в кристалле имеются три различные позиции атомов F:: основная (1/4, 1/4, 1/4), релаксированная 32f (c координатами 0.29, 0.29, 0.29) и дополнительная 48i (с координатами 0.5, 0.13, 0.13). Две последние позиции определяют структуру наноразмерных кластеров в этих соединениях;
  2. Обнаружено расщепление позиции катионов в направлениях осей координат на расстояния 0.1 Å.
  3. Показано, что химическая связь между катионами Na1+ и атомами F в основной 8c позиции носит частично ковалентный характер.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке ведущих научных школ НШ-4964.2006.5 и гранта РФФИ № 05-02-16101.