Структурная электронография - Вайнштей Б.К.
Скачать (прямая ссылка):
целей, кроме установления положений атомов, и имеют
295
примерно тот же уровень точности. Решение структур такой сложности не
представляет особых затруднений для современного структурного анализа,
для которого на вычислительном этапе в подобных случаях не так
существенно, при помощи какого метода получены исходные экспериментальные
данные - набор структурных амплитуд. Однако применение именно
электронографии было здесь наиболее естественным и сообразным с природой
изучаемых объектов, устойчивых в высоком вакууме, но переходящих в более
богатые водой гидраты на воздухе. Последнее затруднило бы рентгеновский
эксперимент. Недаром при наличии обширных данных по структурам многих
классов соединений, полученных на 99°/0 рентгеновским методом, явно
недостаточно обследованы как раз структуры кристаллогидратов и других
неустойчивых и переходных фаз. Электронографический метод уже дал
результаты и даст еще много нового в изучении структур неорганических
солей, комплексных и других соединений.
Большое будущее имеет электронография как наиболее естественный метод
исследования различных систем, главным образом металлических сплавов,
приготовленных в виде образцов постоянного или переменного состава
возгонкой в вакууме, а также чистых металлов.
Рентгенографические работы такого рода могут быть проведены в большинстве
случаев только на поликристаллических образцах. Электронографические
исследования указанных веществ (см. главу V, § 4) имеют то несомненное
преимущество, что методика возгонки на ориентирующие подложки, приводящая
к образованию мозаичных монокристаллов или текстур, дает разделение на
электронограммах отражений, сливающихся на снимках от поликристаллов. Это
не только делает более строгим и надежным структурное исследование, но и
позволяет изучать вопросы взаимной ориентации фаз при фазовых переходах и
т. д.
В связи с широчайшим использованием в современной технике разнообразных
металлических сплавов, полупроводниковых и других активных слоев в
электронике и радиотехнике, применение электронографического метода для
исследования металлов и сплавов весьма перспективно. В последнее время с
его помощью получены новые данные по структурам хрома, никеля, ванадия,
кобальта, серебра [38-41], сурьмы [42], мышьяка, висмута [43], никеля
[44], германия [73] и др., по структурам сплавов Bi-Se, Bi-Те, Gd-Se [18,
19, 79], Ag-Те [45], А1-Ag [46], А1-Си Г47, 48]. Исследовались нитриды
железа [14-16], карбиды железа t16, 49, 76], карбиды хрома [50].
Особый аспект структурной электронографии - возможность определения
положений легких атомов в присутствии тяжелых - не связан, вообще говоря,
с каким-либо определенным кристаллохнмическим классом объектов. Эти
преимущества электронографии и нейтронографии позволят расширить наши
знания не только в отношении водородных атомов в различных кристаллах
[26-35, 74], но, например, и в области изучения структур окислов тяжелых
металлов, где почти нет рентгенографических данных по расположению атомов
кислорода, структур элементоорганических соединений с тяжелыми атомами и
т. д.
296
В настоящее время идет усиленное изучение кристаллохимии водорода и
особенно водородной связи всеми тремя диффракционными методами-
рентгенографическим, электронографическим и нейтронографическим;
некоторые данные получены при помощи метода ядерного магнитного
резонанса. Результаты электроиографических исследований (см. главу V, §
5) являются одними из наиболее высоких по качеству. Их можно еще более
улучшить, увеличивая точность эксперимента, причем станет возможным
определение положений водородных атомов в структурах, содержащих атомы
середины периодической системы.
Электронографический метод дал ценные сведения о процессах окисления и
строении окисных и гидроокисных пленок на металлах [1,6; 51, 77]. Новые
данные получены по окислам меди [52, 53], алюминия [54], урана [55],
хрома '[56]. Выяснен механизм избирательного окисления одной из компонент
в некоторых сплавах [57-59, 80]. Электронографические структурные
исследования в этом направлении имеют большое будущее.
Ввиду невозможности получить необходимые для полного рентгеновского
исследования образцы в виде монокристаллов, уже десятки лет в
кристаллохимии существуют лишь общие и весьма схематичные представления о
структуре таких минералов, как глины, не подкрепленные реальными
экспериментальными [данными по упаковке атомов и межатомным расстояниям.
Нет сомнений, что при помощи электронографического метода, уже
зарекомендовавшего себя в качестве одного из наиболее эффективных в этой
области [П,15;11,16;60-64, 78], исследования глинистых минералов будут
доведены до полных структурных определений.
Все более полные сведения об атомной структуре дают электронографические
исследования аморфных тел [65], высокополимеров [66-68], стекол [69],
углей [70], белков [75] и других веществ.
Атомная структура подавляющего числа кристаллов в принципе может быть
