CC BY
4
УДК - 3937
Пилипенко Е. С. студент 4 группы БГУ им. академика И.Г. Петровского ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
ГЕКСАБОРИДОВ
Аннотация: В статье рассмотрены особенности кристаллической структуры гексаборидов.
Ключевые слова: гексабориды, структура.
Pilipenko E.S. student of group 4 BSUthem AcademicianI.G. Petrovsky
FEATURES OF THE CRYSTAL STRUCTURE OF HEXABORIDES.
Annotation: The features of the crystal structure of hexaborides are considered in the article.
Keywords: hexaborides, structure.
При образовании редкоземельных боридов, как и в большинстве боридных систем, важнейшую роль играют связи между атомами бора. Сильно связанные двух- и трёхмерные решётки атомов бора, существующие в структуре редкоземельных боридов, присутствуют и в других боридах, и в чистом боре. Характерно, что расстояние между атомами бора в этих структурах практически одинаковое.
Кристаллические структуры боридов могут быть представлены в виде определённых конфигураций атомов бора с последующим размещением около них атомов металла. Возможные конфигурации атомов бора в боридных структурах приведены на рисунке 1.
В октаэдре В6 в гексаборидах каждый атом бора связан с пятью другими атомами бора, четыре из которых входят в этот же октаэдр, а один -внешний по отношению к этому октаэдру. Каждый октаэдр атомов бора в редкоземельных структурах находится в центре куба из восьми атомов металла. Связи В - В, внешние по отношению к каждому октаэдру, проходят через центр каждой грани металлического куба, окружающего октаэдр
(рисунок 2). Октаэдр В6 можно рассматривать как самостоятельную структурную единицу. В таком случае структуру гексаборидов принимают за структуру типа CsCl.
1 Л
Рис. 1. Конфигурации атомов бора в боридах металлов 1-М2В: 2-МВ; 3-М3В4; 4-МВ2; 5-МВ6; 6-МВ12 [1]
4
5
6
Рис. 2. Элементарная ячейка МВ6: большие кружки — атомы металла, меленькие кружки - атомы
Рис. 3. Проекция структуры МВ6 на плоскость ХОУ. Указаны расстояния между атомами бора в октаэдре и между октаэдрами.
Структура типа СаВ6, в которую кристаллизуются гексабориды редких земель, была впервые рассмотрена в работе [2]. Она образует пространственную группу Pm3m и содержит одну молекулу МВ6 на элементарную ячейку.
Проекция структуры показана на рисунке 3. Атомы бора образуют октаэдр В6. Кристаллическая структура, как видно - это простой куб с крупой В6 в каждом углу и атомом металла в центре. Связи каждой
молекулы с шестью другими такими же октаэдрами образуют трехмерную
0
решетку атомов бора. Длина связи между октаэдрами ~ 1,66 А, между
0
атомами бора в одном октаэдре ~ 1,76 А Каждый металлический атом в гексабориде окружен на равных расстояниях указанными октаэдрами и, соответственно, 24 эквидистантными атомами бора, по три от каждого из
октаэдров В6, находящихся в восьми углах куба, окружающего октаэдр.
Использованные источники:
1. Швейкин Г. П., Ивановский А.Л. Химическая связь и электронные свойства боридов металлов // Успехи химии. - 1994. - т. 63, №9. - с. 751-775.
2. Брандт У., Выборнов М.Г., Мощалков В.В., Пашкевич С.Н., Лазоренко В.И., Падерно Ю.Б., Семенов М.В. Магнитные свойства гексаборида церия при низких температурах. Физика твердого тела. 1985.том 27, №4, C. 11451149.
3. Zimgiebl E., Hillebrands B., Blumenroder S., Guntherodt G., Loewenhaupt M. Crystal-field excitations in CeB6 studied by Raman and neutron spectroscopy. Physical Review B, 1984, V. 30, No. 71, P. 4052 - 4054.
