СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ B6S И B6Se, СИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ
Аннотация
В настоящей работе было проведено исследование особенностей структуры новых халькогенидов бора B6S и B6Se с орторомбической кристаллической решеткой, синтезированных в условиях высоких давлений и высоких температур, методами электронной микроскопии высокого разрешения на приборе JEM-2010. В структуре этих соединений присутствуют икосаэдры, в каждой из двенадцати вершин которых расположены атомы бора. У таких соединений обычно наблюдаются высокие температуры плавления, интересные электронные и термические свойства, а также высокие механические свойства. Структура материалов, синтезированных под давлением, обычно содержит многочисленные дефекты, которые оказывают серьезное влияние на их свойства. В настоящей работе в обоих материалах были обнаружены двойники по двум плоскостям: (101) и (002), а также трещины по плоскостям (002) и (011). В плоскостях (011), наряду с трещинами, были также обнаружены деформационные полосы. Установлено, что одна из плоскостей двойникования, (002) одновременно является плоскостью, в которой образуются трещины, тогда как другая плоскость, (011), в которой появляются не только трещины, но и деформационные полосы, не связана с двойникованием. В работе обсуждаются особенности деформационного процесса: последовательность превращения двойников в трещины, а также деформация и разрушение икосаэдров в кристаллических решетках исследуемых материалов, приводящие к образованию деформационных полос и трещин. Результаты проведенных исследований согласуются с известными данными о том, что хрупкое разрушение кристалла происходит в плоскостях, которые характеризуются наибольшей плотностью атомов.
Для цитирования:
Гордеева Т.А., Кульницкий Б.А., Бланк В.Д., Соложенко В.Л. Структурные особенности B6S и B6Se, синтезированных при высоких давлениях. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 10. С. 84-88. DOI: 10.6060/ivkkt.20236610.9y.
Литература
Emin D. // Physics Today. 1987. V. 40. N 1. P. 55–62. DOI: 10.1063/1.881112.
Xie K.Y., An Qi, Sato T., Breen A.J., Ringer S.P., God-dard III W.A., Cairney J.M., Hemker K.J. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2016. V. 113. N 43. P. 12012-12016. DOI: 10.1073/pnas.1607980113.
Albert B., Hillebrecht H. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. V. 48. N 2. P. 8640-8668. DOI: 10.1002/anie.200903246.
Domnich V., Reynaud S., Haber R. A., Chhowalla M. // J. Am. Ceram. Soc. 2011. V. 94. N 11. P. 3605–3628. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2011.04865.x
Kulnitskiy B.A., Blank V.D., Gordeeva T.A., Mukhanov V.A., Solozhenko V.L. // Solid State Commun. 2022. V. 354. P. 114886. DOI: 10.1016/j.ssc.2022.114886.
Cherednichenko K.A., Mukhanov V.A., Wang Z., Oganov A.R., Kalinko A., Dovgaliuk I., Solozhenko V.L. // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 9277. DOI: 10.1038/s41598-020-66316-y.
Gordeeva T.A., Kulnitskiy B.A., Blank V.D., Solozhenko V.L. Polytypes and twins in new boronrich chalcogenides B6S and B6Se synthesized at high pressure. ChemRxiv. Cam-bridge: Cambridge Open Engage. 2023. DOI: 10.26434/chemrxiv-2023-zwkhm.
Spitaler J., Estreicher S.K. // Frontiers in Materials. 2018. V. 5. P. 70. DOI: 10.3389/fmats.2018.00070.
Mukhanov V.A., Sokolov P.S., Solozhenko V.L. // J. Superhard Mater. 2012. V. 34. P. 211–213. DOI: 10.3103/S1063457612030100.
Gordeeva T.A., Kulnitskiy B.A., Popov M.Yu., Ovsyannikov D.A., Blank V.D. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 11. P. 71-75. DOI: 10.6060/ivkkt.20226511.1y.
Kulnitskiy B.A., Blank V.D., Levitas V.I., Perezhogin I.A., Popov M. Yu., Kirichenko A.N. Tyukalova E.V. // Mater. Res. Express. 2016. V. 3. N 4. P.045601. DOI: 10.1088/2053-1591/3/4/045601.
Annenkov M.R., Kulnitskiy B.A., Perezhogin I.A., Ovsyannikov D.A., Popov M.Yu., Blank V.D. // Phys. Solid State. 2017. V. 59. P. 929–933. DOI: 10.1134/S106378341705002X.
Reddy K.M., Guo J.J., Shinoda Y., Fujita T., Hirata A., Singh J.P., McCauley J.W., Chen M.W. // Nature Commun. 2012. V. 3. P. 1052. DOI: 10.1038/ncomms2047.
Annenkov M.R., Blank V.D., Kulnitskiy B.A., Larionov K., Ovsyannikov D., Perezhogin I., Popov M.Yu., Sorokin P.B. // J. Eur. Ceram. Soc. 2017. V. 37. P. 1349-1353. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2016.12.001.
Reddy K. M., Liu P., Hirata A., Fujita T., Chen M.W. // Nat. Commun. 2013. V. 4. P. 2483. DOI: 10.1038/ncomms3483.
Bouil A. L., Amon A., McNamara S., Crassous J. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. N 24. P. 246001. DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.246001.
Qu R. // J. Mater. Res. 2009. 24. P. 3130–3135. DOI: 10.1557/jmr.2009.0374.
Klassen-Neklyudova N.V. // Mechanical Twinning of Crystals. New York: Plenum Press. 1964. 613 p. DOI: 10.1007/978-1-4684-1539-1.
Luo Z.C., Liu R.D., Wang X., Huang M.X. // Acta Materialia. 2018. V. 150. P. 59-68. DOI: 10.1016/j.actamat.2018.03.004.
Milman Yu.V., Goncharova I.V. // Usp. Fiz. Met. 2017. V. 3. P. 265–294. DOI: 10.15407/ufm.18.03.265.
Lotfolahpour A., Zaeem M.A. // Comput. Mater. Sci. 2021. V. 197. P. 110642. DOI: 10.1016/j.commatsci.2021.110642.
