Study of the anisotropy of α-33S single crystal thermal expansion

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A technique for arbitrary symmetry crystals unit cell parameters refining on modern single-crystal diffractometers is described. The technique is based on the 2D detector position calibration. The elementary orthorhombic unit cell parameters of the α-33S single crystal have been refined. The anisotropy of parameters changes in the range of 90–350 K has been studied. It is shown that the relative increase in parameter c is 6.4%. The obtained dependences are approximated by second–third degree polynomials. The absolute increase in cell volume is 138.4 A3, and the relative increase is 4.3%. The temperature dependencies of the thermal expansion tensor elements has been refined. The coefficients of α-33S thermal expansion tensor at the room temperature are: α11 = 15.35 × 10–5, α22 = 8.56 × 10–5, α33 = 9.12 × 10–5 К–1.

Full Text

Restricted Access

About the authors

P. S. Serebrennikova

Novosibirsk State University; Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: serebrennikova@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk; Novosibirsk

A. V. Panchenko

Novosibirsk State University

Email: serebrennikova@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk

N. В. Egorov

Tomsk Polytechnic University

Email: serebrennikova@niic.nsc.ru
Russian Federation, Tomsk

S. А. Gromilov

Novosibirsk State University; Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry Siberian Branch of Russian Academy of Sciences

Email: serebrennikova@niic.nsc.ru
Russian Federation, Novosibirsk; Novosibirsk

References

  1. Bond W.L. // Acta Cryst. 1960. V. 13. № 10. P. 814. https://doi.org/10.1107/s0365110x60001941
  2. Серебренникова П.С., Комаров В.Ю., Сухих А.С. и др. // Журн. структур. химии. 2021. Т. 62. № 5. С. 734. https://doi.org/10.26902/JSC_id72860
  3. Громилов С.А. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 6. С. 838. https://doi.org/10.26902/JSC_id94655
  4. Панченко А.В., Серебренникова П.С., Комаров В.Ю. и др. // Журн. структур. химии. 2023. Т. 64. № 8. С. 114114. https://doi.org/10.26902/JSC_id114114
  5. Серебренникова П.С., Громилов С.А. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 11. С. 101790. https://doi.org/10.26902/JSC_id101790
  6. Панченко А.В., Сухих А.С., Исаенко Л.И. и др. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 10. С. 99973. https://doi.org/10.26902/JSC_id99973
  7. Серебренникова П.С., Комаров В.Ю., Трифонов А.В. и др. // Журн. структур. химии. 2024. Т. 65. № 1. С. 121273. https://doi.org/10.26902/JSC_id121273
  8. Cooper A.S., Bond W.L., Abrahams S.C. // Acta Cryst. 1961. V. 14. № 9. P. 1008.
  9. International Tables for Crystallography. Volume H. Powder Diffraction. International Union of Crystallography. Wiley, 2019. 904 p.
  10. Громилов С.А., Пирязев Д.А., Егоров Н.Б. и др. // Журн. структур. химии. 2016. Т. 57. № 8. С. 1761. https://doi.org/10.26902/JSC20160824
  11. Coppens P., Yang Y.W., Blessing R.H. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 760. https://doi.org/10.1021/ja00445a017
  12. Wallis J., Sigalas I., Hart S. // J. Appl. Cryst. 1986. V. 19. P. 273. https://doi.org/10.1107/s0021889886089446
  13. George J., Deringer V.L., Wang A. et al. // J. Chem. Phys. 2016. V. 145. № 23. P. 234512. https://doi.org/10.1063/1.4972068
  14. Андриенко О.С., Егоров Н.Б., Акимов Д.В. и др. // Изв. вузов. Физика. 2015. Т. 58. № 2/2. С. 117.
  15. Лисойван В.И. Измерение параметров элементарной ячейки на однокристальном спектрометре. Новосибирск: Наука, 1982. 126 с.
  16. Bruker. AXS Inc. APEX3 V.2019.1–0, SAINT V.8.40A and SADABS-V.2016/2. Bruker Advanced X-ray Solutions, Madison, Wisconsin, USA.
  17. OriginPro, Northampton, MA, USA: OriginLab Corporation, Version 2022b.
  18. Kieffer J., Wright J.P. // Powder Diffraction. 2013. V. 28. S2. P. 339. https://doi.org/10.1017/S0885715613000924
  19. Langreiter T., Kahlenberg V. // Crystals. 2015. V. 5. P. 143. https://doi.org/10.3390/cryst5010143

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction patterns (Bruker D8 Venture, MoKα radiation, ω scanning in the 3° range) of a single crystal of α-S in different orientations. The approximate value of the interplanar distance is shown next to the arcs. The indices of the reflections, by which the cell parameters were refined, are shown. The insets show the profiles of the doublets.

Download (210KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The process of refining the parameters of the unit cell of the 3 α-S single crystal at room temperature using the “Equator” method. Bold lines show flat sections of two-dimensional profiles and the X-coordinates of the maxima of two reflections of the external standard. The ratio ∆2θ/∆X determines the angular size of the pixel γ and allows calculating the angular position of the Kα1-component of the 16 0 0 reflection.

Download (139KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Result of calibration of the detector position D = 109 mm, 2θD = –70° of the Bruker D8 Venture diffractometer based on the results of surveying the external standard Si. The SearchXY-2θ program was used. Only the Kα1 components of the reflections involved in the final refinement of the detector position are shown.

Download (153KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Experimental temperature dependences of the parameters and volume of the unit cell of the 3 α-S single crystal, constructed using the “Equator” method, and the result of their approximation by polynomials.

Download (185KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the unit cell parameter α-S on temperature according to data from different sources.

Download (91KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The type of thermal expansion tensor α-S (a) and the dependence of its elements α11 (1), α22 (2), α33 (3) on temperature (b).

Download (139KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».