Аморфные и наноразмерные материалы
Электронное учебное пособие

Моделирование дифракционной картины наноразмерных материалов на примере алюминий магниевых боридов


Цель работы:

изучить структуру, рассчитать дифракционные картины алюминий магниевых боридов в поликристаллическом и наноразмерном состояниях.


Задание для студента:

  1. Проанализировать структурные особенности алюминий магниевых боридов с использованием базы данных ICSD и программы FindIt:
    • постройте модель структуры конкретного соединения в объеме и в проекции на координатные плоскости

Для того чтобы построить модель структуры, необходимо выбрать исследуемое соединение из таблицы, которую можно получить, выполнив следующие шаги:

  1. Запустить программу FindIt
  2. Выбрать необходимые элементы и поставить метку «Type: Exclusive AND»
  3. Произвести поиск элементов.

Кратко результаты выборки представлены в Таблице 1.

Таблица 1

    • После построения таблицы соединений, получите свой вариант у преподавателя и начинайте работу с построения элементарной ячейки и ее проекций на координатные плоскости.

Для того чтобы построить модель в проекции на координатные плоскости, необходимо кликнуть на кнопку «Run Visual Program» в горизонтальном меню программы.

Необходимо получить 3D модель соединения и изображения проекций элементарной ячейки на все три координатные плоскости и вставить рисунки в отчет.

    • Выполнить расчет рентгенограммы анализируемого соединения.

Это задание также выполняется в программе FindIt, при помощи кнопки «New Powder».

    • Информация о структуре указанного соединения содержится в cif-файлах базы данных ICSD, которые необходимо сохранить в свой каталог с помощью программы FindIt.

Краткую информацию из cif-Файла необходимо оформить в таблицу 2:

Таблица 2

  1. Проанализируйте форму координационных многогранников в программе Mercury.

Необходимо построить для атома каждого сорта свой координационный многогранник и выяснить мотив соединения координационных многогранников. Сделайте выводы.

На видео представлен пример работы с 3D моделью определенного соединения в программе FingIt.

  1. На третьем этапе выполнения работы проводится расчет дифракционной картины для нанокристаллов различных размеров и формы методом Дебая и анализ зависимости дифракционной картины от размера и формы модели.
  2. Оформите подробный отчет с анализом результатов и выводами по каждому этапу работы, включив в него перечень выбранных элементов, краткую информацию из cif-файла, записанную в предложенную таблицу, результаты расположения атомов по данным этой таблицы и рассчитанные дифракционные картины.

Назад