Modeling of self-organization processes in crystal-forming systems: Symmetry and topology code for the cluster self-assembly of crystal structures of intermetallic compounds


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We performed the combinatorial and topological modeling of 1D, 2D, and 3D packs of symmetrically connected metal clusters in the form of tetrahedra А4. Three types of 1D chains with tetrahedral connectivity of 4, 6, and 8 were used to model 2D layers L-1, L-2, and L-3 and 3D frameworks FR-1, FR-2, FR-3, and FR-4. The model structures of the identified suprapolyhedral precursor clusters were used in topological analysis of crystal structures of intermetallic compounds (program package TOPOS and data bases ICSD and CRYSTMET). A match was found between the topological models of tetrahedral 3D frameworks and all types of crystal structures formed in binary systems; in Au–Cu: FR-1 for Cu3Au-cP4 (Auricupride), Cu2Au2-tP2 (Tetraauricupride), CuAu3-cP4 (Bogdanovite), and Cu2–xAu2 + x-cF4; in Mg–Cd: FR-3 for Mg3Cd-hP8, Mg2Cd2-oP4, MgCd3-hP8, and Mg2–xCd2 + x-hP2; in Li–Hg: FR-2 for Li3Hg-cF16 and Li2Hg2-cP2 and FR-3 for LiHg3-hP8; in ternary system Li–Ag–Al: FR-2 for LiAg2Al-cF16 and Li2AgAl-cF16; and in quaternary system: framework FR-2 for LiMgPdSn-cF16. Framework FR-4 was identified in ternary intermetallic compounds A(Li2Sn2)-tI20, where A = Cu, Ag, Au. The structures of precursor nanoclusters were identified for other most abundant types of crystal structures of intermetallic compounds. For this purpose, we used the algorithms for partitioning the structural graph into nonintersecting cluster substructures and constructed the basal 3D network of the crystal structure in the form of a graph whose nodes correspond to the positions of the centers of precursor clusters. The cluster self-assembly was modeled for the following intermetallic compounds: Mg2Cu4-cF24, MgSnCu4-cF24, (ZrCu)Cu4-cF24,Mg2Zn4-hP12, (CaCu)Cu4-hP6, Cr3Si-cP8, Lu3Co(Fe3C)-cP16, Ca2Ge2(Cr2B2)-oC8, Y2Ni2(Fe2B2)-oP8, AlB2-hP3, Ca2Ge-oP12, CaHg2-hP3, Co2Ge(Ni2In)-hP6, Cs2Hg4-oI12, Ba4Po4-cF8, Mn5Ge3-hP16, and NaZn13-cF112. The symmetry and topological code of self-assembly from precursor nanoclusters was reconstituted for all crystal structure types of intermetallic compounds as: primary chain → microlayer → microframework. An abundance frequency analysis of topological and symmetry routes for the generation and evolution of precursor clusters enabled us to elucidate the crystal-formation laws in intermetallic systems on the microscopic level.

Об авторах

G. Ilyushin

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Center “Crystallography and Photonics” of Russian Academy of Sciences; Samara Center for Theoretical Materials Science (SCTMS)

Автор, ответственный за переписку.
Email: ilyushin@mail.ru
Россия, Moscow, 119333; Samara, 443011

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

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».