Количественная теория дифракции на политипных модификациях коаксиальных нанотрубок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предлагается количественная теория дифракции на сдвиговых, хиральных и радиальных политипных модификациях упорядоченных коаксиальных нанотрубок произвольного химического состава. Рассматриваются обратные решётки, получены формулы рентгеновской кристаллографии, связывающие параметры дифракционной картины политипов с их структурными параметрами. Показано, что сдвиговые политипы приводят к повороту розеток обратной решётки в их собственной плоскости, вызывающему сдвиги рефлексов вдоль слоевых линий, измеряемых на дифракционной картине. Хиральные политипы коаксиальных нанотрубок проявляются как в положениях слоевых плоскостей и линий, так и в угловых расщеплениях диффузных рефлексов. Радиальный политип коаксиальной нанотрубки определяется по специфическим высокочастотным осцилляциям профилей интенсивности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Диана Нурисламовна Валеева

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ

Автор, ответственный за переписку.
Email: valeeva.diana_kai@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1527-6355
SPIN-код: 4387-1187

инженер, ассистент кафедры нанотехнологий  в электронике. Область научных интересов – структурный анализ нанотрубок, наноэлектроника. Автор 20 научных публикаций.

Россия, 420111, Казань, ул. Карла Маркса, 10

Список литературы

  1. Whittaker E. J. W. An orthorhombic variety of chrisotile. Acta Crystallographica. 1951;4(2):187–188. doi: 10.1107/S0365110X5100060X
  2. Whittaker E. J. W. The unit cell of chrysotile. Acta Crystallographica. 1952;5(1):143–144. doi: 10.1107/s0365110x52000307
  3. Whittaker E. J. W. The structure of chrysotile. Acta Crystallographica. 1953;6(8–9):747–748. doi: 10.1107/S0365110X53002118
  4. Whittaker E. J. W. The structure of chrysotile. II. Clino-Chrysotile. Acta Crystallographica. 1956;9(11):855–862. doi: 10.1107/S0365110X5600245X
  5. Whittaker E. J. W. The structure of chrysotile. III. Ortho-Chrysotile. Acta Crystallographica. 1956;9(11):862–864. doi: 10.1107/S0365110X56002461
  6. Whittaker E. J. W. The structure of chrysotile. IV. Para-Chrysotile. Acta Crystallographica. 1956;9(11):865–867. doi: 10.1107/S0365110X56002473
  7. Whittaker E. J. W. The structure of chrysotile. V. Diffuse reflections and fibre texture. Acta Crystallographica. 1957;10(3):149–156. doi: 10.1107/S0365110X57000511
  8. Whittaker E. J. W. The diffraction of X-rays by a cylindrical lattice. I. Acta Crystallographica. 1954;7(12):827–832. doi: 10.1107/S0365110X5400254X
  9. Whittaker E. J. W. The diffraction of X-rays by a cylindrical lattice. II. Acta Crystallographica. 1955;8(5):261–265. doi: 10.1107/S0365110X55000856
  10. Whittaker E. J. W. The diffraction of X-rays by a cylindrical lattice. III. Acta Crystallographica. 1955;8(5):265–271. doi: 10.1107/S0365110X55000868
  11. Whittaker E. J. W. The diffraction of X-rays by a cylindrical lattice. IV. Acta Crystallographica. 1955;8(11):726–729. doi: 10.1107/S0365110X5500220X
  12. Jagodsinski H., Kunze G. The rollend structure of chrysotile. Neues Jahrbuch für Mineralogie. Monatshefte. 1954;7:95–108, 113–130, 137–150.
  13. Kunze G. Zur Röntgenstreuung an unvollständigen zylindrischen Gittern. I, II. Acta Crystallographica. 1956;9(11):841–854. doi: 10.1107/S0365110X56002448
  14. Высоковольтная электронография в исследовании слоистых минералов / Б. Б. Звягин, З. В. Врублёвская, А. П. Жухлистов и др. М.: Наука, 1979. 224 с. Zvyagin B.B., Vrublexkaya Z.V., Zhukhlistov A.P. et al. High voltage electron diffraction in the study of layered minerals. Moscow, Nauka; 1979. 224 p. (In Russ.).
  15. Lambin Ph., Lucas A. A. Quantitative theory of diffraction by carbon nanotubes. Physical Review B. 1997;56 (7):3571. doi: 10.1103/PhysRevB.56.3571
  16. Qin L. C. Determination of the chiral indices (n,m) of carbon nanotubes by electron diffraction. Physical Chemistry Chemical Physics. 2007;9(1):31–48. doi: 10.1039/B614121H
  17. Lucas A. A., Bruyninckx V., Lambin Ph. et al. Electron diffraction by carbon nanotubes. Scanning Microscopy. 1998;12(3):415–436.
  18. Reznik D., Olk C. H., Neumann D. A., Copley R. D. X-ray powder diffraction from carbon nanotubes and nanoparticles. Physical Review B. 1995;52(2):116–124. doi: 10.1103/PhysRevB.52.116
  19. Deniz H., Qin L.-C. Determination of the chiral indices of tungsten disulfide (WS2) nanotubes by electron diffraction. Chemical Physics Letters. 2012;552(12):92–96. doi: 10.1016/j.cplett.2012.09.041
  20. Amelinckx S., Lucas A., Lambin P. Electron diffraction and microscopy of carbon nanotubes. Reports on Progress in Physics. 1999;62(11):1471–1524. doi: 10.1088/0034-4885/62/11/201
  21. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature. 1991;354:56–58. doi: 10.1038/354056a0
  22. Галимов Э. Р., Халитов З. Я. Моделирование дифракции на нанотрубках. Казань: Изд-во Казанского технического университета им. А.Н. Туполева, 2007. 146 с. Galimov E.R., Khalitov Z.Ya. Modeling of diffraction on nanotubes. Kazan, Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev – KAI; 2007. 146 p. (In Russ.).
  23. Figovsky O., Pashin D. M., Khalitov Z. Y., Valeeva D. N. The structure and Diffraction by Chiral Nanotubes of Arbitrary Composition. Chemistry & Chemical Technology. 2012;6(2):167–177. doi: 10.23939/chcht06.02.167
  24. Radovsky G., Popovitz-Biro R., Staiger M. et al. Synthesis of Copious Amounts of SnS2 and SnS2/SnS Nanotubes with Ordered Superstructures. Angewandte Chemie International Edition. 2011;50(51):12316-12320. doi: 10.1002/anie.201104520
  25. Валеева Д. Н., Халитов З. Я., Файзуллин Р. Р. Политипные модификации упорядоченной коаксиальной нанотрубки // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 2 (54). С. 80–90. doi: 10.25686/2306-2819.2022.2.80; EDN: KHEOTA Valeeva D. N., Khalitov Z. Ya., Faizullin R. R. Polytype Modifications of an Ordered Coaxial Nanotube. Vestnik of Volga State University of Technology. Ser.: Radio Engineering and Infocommunication Systems. 2022;(2(54)):80–90. doi: 10.25686/2306-2819.2022.2.80 (In Russ.).
  26. Khalitov Z., Khadiev A., Valeeva D., Pashin D. Structure of ordered coaxial and scroll nanotubes: general approach. Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances. 2016;72(1):36–49. doi: 10.1107/S2053273315019440
  27. Khalitov Z., Khadiev A., Valeeva D., Pashin D. Quantitative theory of diffraction by ordered coaxial nanotubes: reciprocal-lattice and diffraction pattern indexing. Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances. 2016;72(6):684–695. doi: 10.1107/S2053273316012006
  28. Khadiev A., Khalitov Z. Quantitative theory of diffraction by cylindrical scroll nanotubes. Acta Crystallographica Section A: Foundations and Advances. 2018;74(3):233–244. doi: 10.1107/S2053273318003169
  29. Методы электронной микроскопии минералов / Г. С. Грицаенко, Б. Б. Звягин, Р. Б. Боярская и др. М.: Наука, 1969. 311с. Gritsaenko G.S., Zvyagin B.B., Boyarskaya R.B. et al. Methods of electron microscopy of minerals. Moscow, Nauka; 1969. 311 p. (In Russ.).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. а – положение ориентированной (угол εc) относительно оси трубки (ось z) проекции слоя плоского аналога нанотрубки, б – цилиндрический слой нанотрубки

Скачать (97KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профиль базальных рефлексов коаксиальной углеродной нанотрубки

Скачать (6KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Моделирование рефлексов 13l и  дифракционной картины однослойного политипа нанотрубки с индексами хиральности внутреннего слоя (27,4) при φ* = 5º

Скачать (81KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Розетки узлов-спиралей 01l ортогонального (a, T = 1) и двухслойного ортогонального (б, T = 2) политипов ахиральных коаксиальных трубок с p = 5 (x* = Rsinφ*, y* = Rsinφ*)

Скачать (315KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).