Лаборатория рентгеноструктурного анализа.


ИК РАН  |  English page



Фотография лаборатории рентгеноструктурного анализа


   Лаборатория основана в 1943 г. академиком Н.В.Беловым (1891-1982 гг.). В настоящее время главное направление исследований ориентировано на установлении закономерных связей между атомным строением и физическими свойствами кристаллических материалов. Наиболее эффективный метод установления соответствующих корреляций связан с изучением на атомном уровне механизмов фазовых переходов в кристаллах. В случае фазовых переходов первого рода знание строения и свойств кристалла до и после перехода позволяет надежно устанавливать связи структура-свойства. В лаборатории впервые было показано, что при структурных исследованиях в окрестностях фазовых переходов второго рода анализ аномалий в поведении тепловых колебаний атомов с учетом анизотропии и ангармонизма позволяет однозначно фиксировать характер изменения химических связей (электронной структуры) в кристалле при фазовом переходе второго рода. Фазовые переходы исследуются в широких интервалах температур и давлений. При необходимости используются данные по дифракции нейтронов.
   В лаборатории исследуются монокристаллы разной природы от минералов до биологически активных малых молекул. В последнее время активно изучается строение кристаллов, характеризующихся наличием модулированных фаз. Известен вклад лаборатории в прецизионные структурные исследования следующих рядов соединений.
  • Высокотемпературные сверхпроводники Tl- и Y-фаз до и после перехода в сверхпроводящее состояние.
  • Твердые электролиты с проводимостью по ионам Li1+ и Na1+ до и после перехода в суперионное состояние.
  • Богатое семейство твердых растворов со структурой типа KTiOPO4, обладающих нелинейными оптическими, сегнетоэлектрическими и суперионными свойствами. Понимание связей структура-свойства в этих соединениях позволяет в определенных пределах целенаправленно изменять их свойства путем изоморфных замещений.
  • Многочисленные нестехиометрические фазы со структурой флюорита CaF2, включая исследования кластерного их строения и связь свойств с атомной структурой этих соединений.
  • Ведутся исследования монокристаллов с особыми физическими свойствами, представляющими интерес для физики твердого тела и современной техники. Среди них многочисленные лангаситы со структурой типа La3Ga3SiO14, соединения (Ba,Sr)Nb2O6 при вариации отношения количеств бария и стронция, ниобат лития LiNbO3, допированный разным количеством цинка, монокристаллы K(H,D)PO4, отличающиеся степенью дейтерирования и другие соединения.
   В лаборатории работают 3 доктора наук, 9 кандидатов наук и инженеры высокой квалификации. Основное оборудование лаборатории составляют четырехкружные автоматические рентгеновские дифрактометры для монокристаллов типа РЭД-4, CAD-4F фирмы Энраф-Нониус и дифрактометр типа 5042 фирмы Хубер с гелиевой температурной приставкой, позволяющей проводить эксперименты при температурах до 10К. Лаборатория публикует в год 20-25 работ в отечественных и международных научных журналах и представляет примерно такое же количество докладов на кристаллографических форумах разного уровня. В качестве примера ниже приведены несколько публикаций лаборатории.
  • 1). Superconducting Single Crystals of Tl2Ba2CaCu2O8 and YBa2Cu4O8: Crystal Structures in the Vicinity of Tc. V.N.Molchanov, V.I.Simonov Acta Crystallographica, A54, p.6, N.1, 905-913, 1998.
  • 2). Структурные исследования монокристаллов TlTiOPO4 при температуре 11К. М.К.Бломберг, М.Дж.Мерисало, Н.И.Сорокина, Д.Ю.Ли, И.А.Верин, В.И.Воронкова, В.К.Яновский, В.И.Симонов. Кристаллография, т.43, №5, 801-811, 1998.
  • 3). Композитная кристаллическая структура фазы высокого давления Mg2Sn1.1 с модуляцией и двойникованием. Н.Б.Болотина, В.Петричек, В.И.Симонов, Т.И.Дюжева, Н.А.Бендилиани. Кристаллография, т.42, №6, 972-981, 1997.
  • 4). Модулированные состояния и фазовые переходы в суперионных проводниках Na4TiP2O9 и Na4.5FeP2O8(O,F). Б.А.Максимов, Н.Б.Болотина, В.И.Симонов.
  • 5). Структурные исследования кристаллов CaF2 (296K) и Ca1-xPrxF2+x, x=0,1 (296 и 170К). Модификация анионного мотива флюорита при частичном замещении катионов Ca2+ на Pr3+. Е.А.Журова, Б.А.Максимов, В.И.Симонов, Б.П.Соболев.
  • 6). Суперионные переходы в кристаллах K1-xTi1-xNbxOPO4 и K3Nb3B2O12. Т.Ю.Лосевская, Е.П.Харитонова, В.И.Воронкова, В.К.Яновский, С.Ф.Стефанович, Н.И.Сорокина, В.И.Симонов. Кристаллография, т.44, №1, 95-97, 1999.



На рисунках показаны модели атомных структур TlNbWO6 и RbNbWO6. Каркасы структур, построенные из (Nb,W)-октаэдров одинаковые. Все различие состоит в размещении ионов Tl и Rb в одинаковых полостях структур. Если рубидий локализован в центрах полостей, то таллий в таких полостях статистически занимает 8 позиций, заселяя каждую из них с вероятностью 1/8. Такое различие в строении ведет к тому, что в кристаллах TlNbWO6 суперионная проводимость по ионам Tl при температуре 570К определяется sigma=3.10-3(ом.см-1), тогда как в рубидиевом соединении она на 1-2 порядка ниже.


Атомная структура монокристаллов (La1-xSrx)2CuO4, обладающих высокотемпературной сверхпроводимостью. Впервые показано: что при увеличении в кристаллах стронция имеет место упорядочение в размещении атомов Sr по позициям лантана: от равномерного распределения в (La0.97Sr0.03)2CuO4 через частичное упорядочение в (La0.94Sr0.06)(La0.86Sr0.14)СuO4 до полного упорядочения в La(La0.79Sr0.24)CuO3.92. Такое упорядочение ведет к концентрации двухвалентного стронция в определенных слоях структуры и потере части кислорода в этих слоях, что является причиной снижения температуры перехода в сверхпроводящее состояние в соответствующих образцах.

Главный научный сотрудник, профессор
В.И.Симонов

телефон:  +7(095)1352010,
факс:  +7(095)1355210,
е-mail:  simonov@ns.crys.ras.ru








Адреса и телефоны сотрудников лаборатории


Ф.И.О.степень и званиедолжностьтелефон,+7-495-электронная почта
Рабаданов М.Х.д.ф.-м.н.
доцент
зав. лаб.135-5210rab_mur@ns.crys.ras.ru
Симонов В.И.д.ф.-м.н.
проф.
г.н.с135-2010simonov@ns.crys.ras.ru
Пущаровский Д.Ю.д.г.-м.н.
проф.
г.н.с.135-5210-
Расцветаева Р.К.д.г.-м.н.г.н.с.135-3400rast@ns.crys.ras.ru
Фурманова Н.Г.д.х.н.в.н.с.135-3110furm@ns.crys.ras.ru
Абрамова Т.С.-вед.инж.135-2010-
Алексеева О.А.к.ф.-м.н.м.н.с.135-3110olalex@ns.crys.ras.ru
Белова Е.Н.к.ф.-м.н.с.н.с.--
Болотина Н.Б.к.ф.-м.н.в.н.с.135-3110bolotina@ns.crys.ras.ru
Верин И.А.-гл. спец.135-0330krol@ns.crys.ras.ru
Вигдорчик А.Г.к.х.н.с.н.с.135-3110asyavig@ns.crys.ras.ru
Гавриков С.И.-вед.инж.--
Григорьева Н.Б.-м.н.с.135-3110natgrig@ns.crys.ras.ru
Дудка А.П.к.ф.-м.н.с.н.с.135-3110dudka@ns.crys.ras.ru
Еремина Т.А.-м.н.с.135-0400terem@ns.crys.ras.ru
Жовнер М.С.-инж.--
Иванова А.Г.к.х.н.н.с.135-3400-
Казанцев С.С.к.х.н.м.н.с.135-3400kazantsev1@yandex.ru
Клименкова А.А.-вед.инж.--
Малахова Л.Ф.к.ф.-м.н.с.н.с.135-3110malakhova@ns.crys.ras.ru
Миронов В.С.к.ф.-м.н.в.н.с.135-3110-
Молчанов В.Н.к.х.н.в.н.с.135-0330vladimol@ns.crys.ras.ru
Новикова Н.Е.-н.с.135-3110natnov@ns.crys.ras.ru
Розенберг К.А.-м.н.с.135-3400-
Сорокина Н.И.к.х.н.в.н.с.135-3110nsor@ns.crys.ras.ru
Сульянова Е.А.к.ф.-м.н.м.н.с.135-3400-
Филаретов А.А.к.х.н.н.с.135-0330-
Черная Т.С.-с.н.с.135-3400chert@ns.crys.ras.ru



На страницу ИК РАН





HTML-верстка   С. Астафьев