- Главная
- Журналы
- Актуальные статьи
- 2016
В. Я. Шевченко, В. А. Блатов, Г. Д. Илюшин
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах: симметрийный и топологический код (программа) кластерной самосборки 2D слоистой икосаэдрической структуры Sc18B238 (Pbam, oP514)
Осуществлено моделирование кластерной самосборки икосаэдрической структуры интерметаллида Sc18B238 (Pbam, oP514, V = 4078.8 Å3). Кластер-прекурсор кристаллической структуры Sc18B238 содержит 156 атомов бора и состоит из 13 икосаэдров (B12)13, как и в ранее изученных боридах YB66. На поверхности кластера-прекурсора (B12)13 расположены десять атомов Sc в виде кольца. Пространство между кластерами (B12)13 заполняют дополнительные экстра-икосаэдры B12. Полностью реконструирован симметрийный и топологический коды процессов самосборки кристаллической структуры из нанокластеров-прекурсоров S30 в виде: первичная цепь S31→ микрослой S32→ микрокаркас S33. Топологический тип базисной 2D сетки, характеризующий упаковку кластеров-прекурсоров (B12)13, как и в структуре YB66, соответствует квадратной 2D сетке 4.4.4.4. с кластерным координационным числом КЧ = 4. Различие в механизме самосборки Sc18B238 и YB66 установлено на стадии образования из нанокластеров-прекурсоров (B12)13 первичной цепи S31 с индексом комплементарного связывания 7 и 8 соответственно. Уменьшение степени комплементарного связывания в Sc18B238, происходит в результате блокирования двумя атомами Sc вершины икосаэдра В12 и, соответственно, отсутствием связи В—В с соседним кластером-прекурсором, что приводит к увеличению размера пустот в 2D-микрослое S32. Расстояния между центрами кластеров-прекурсоров (B12)13 из соседних цепей в 2D-микрослое S32 определяют значения модулей наибольших векторов трансляций a = 17.415 Å и b = 16.158 Å. Микрокаркас S33 формируется при упаковке (без сдвига) двухслойных микропакетов, состоящих из первичного (базисного) 2D микрослоя и образующегося на его поверхности вторичного слоя из экстра-атомов Sc, связанных с атомами В и девятивер-шинников В9. Расстояния между центрами кластеров-прекурсоров (B12)13 из соседних пакетов определяют значения модуля вектора трансляций c = 14.495 Å.
Ключевые слова:
кластерная самоорганизация, самосборка кристал-лических структур, икосаэдрические нанокластеры-прекурсоры (B12)13, структурный тип Sc18B238.
