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[调制结构/准晶] 非公度复合结构的结构特征

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发表于 昨天 11:47 | 查看全部 |阅读模式
       非公度复合结构基于两个相互穿插的周期性晶格,但相互之间是非公度的。他们的构造规则很容易通过层状化合物来展示。如石墨、NbS2可看出是层状结构的堆叠,每层都有几个原子层那么厚,在每层里面,原子因强的化学键形成一个网络,然而层与层之间通过弱的范德华键结合。两个平行于层的晶格周期主要由强键确定,第三个晶格周期为堆叠方向的重复距离。相应的,许多层状化合物都有平移对称性的晶体结构。

       层状化合物的一个变体是两种化学组成完全不同的层的穿插堆叠,如失配层状化合物[LaS]1.14[NbS2] ( Prog. Solid State Chem., 1996, 24, 1),其中NbS2层与LaS层交叠,并且拥有一个结构相当于两原子厚片的岩盐结构。NbS2有近似的三维平移对称性,空的区域被LaS占据,后者形成了一个近似三维平移对称结构。在堆叠方向,NbS2和LaS格子共用一个周期,包含了一个NbS2层和一个LaS层。然而,平行于层的方向,NbS2和LaS有他们自己的晶格常数,因为他们由层内的强化学键决定。NbS2化合物的一个晶胞参数几乎等于岩盐LaS的晶胞参数。在复合结构[LaS]1.14[NbS2]中,这两个格子参数严格相同,这是由于独立层的小畸变导致。因此,[LaS]1.14[NbS2]中的两个子格子共用两个晶胞参数,然而在第三个方向,他们呈非公度关系,即面内的一个方向非公度,面内的另一个方向和垂直于面的方向上LaS和NbS2参数是相同的。


       构造非公度复合结构晶体的另一种方式是共线原子的排列,每个原子链都在链方向上有他们自己的周期,如[Sr]1+x[TiS3](x~0.1) ( Acta Crystallogr. B, 2000, 56, 409),而在垂直于链方向的两个独立的方向上两个子系统Sr和TiS3是相同的。第三个构造规则是框架化合物,里面的孔道被原子列填充,填充的周期性与框架结构的周期性不同。由于框架和填充原子占据不同的空间,垂直于链或隧道方向的周期对于两个子系统是相同的。比如尿素/烷烃穿插化合物(Acta Crystallogr. B, 1997, 53, 822)和成分为Eu1-pCr2Se4-p(p=0.284)的无机物[Cr7Se12][Eu3CrSe3]0.4050[Eu3Se]0.5447( Journal de Physique Colloques, 1977, 38 (C7), pp.C7-36-C7-41),第一个子系统Cr7Se12由CrSe6八面体共棱和共面形成的一个框架,六角形的隧道由Eu3CrSe3列填充,三角形的隧道填充了Eu3Se。框架,六角形列和三角形列在隧道方向都有他们自己的周期性, Eu1-pCr2Se4-p是少数几个已知有三个子系统的复合晶体之一。







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