» » Кристаллическая структура β-марганца
05.02.2015

Первое исследование структуры β-марганца проведено также Уэстгреном и Фрагменом. Они показали, что рентгенограмма, снятая с порошка, может свидетельствовать о кубической структуре с параметром решетки 6,289±0,004 кХ. Однако рентгеновский спектр содержит три слабые линии, и Уэстгрен и Фрагмен при объяснении этих линий не исключали возможности, что параметр решетки может быть вдвое больше приведенного выше значения. Число атомов в элементарной ячейке равно 20, если приведенное значение параметра правильно; если же справедливо повышенное значение параметра, то число атомов в элементарной ячейке составляет уже 160.
Кристаллическая структура β-марганца

Более поздние исследования, проведенные Престоном с использованием метода колебания монокристалла и стандартного метода Лауэ, подтвердили, что параметр кубической решетки составляет 6,29 kХ. Престон пришел к выводу, что три слабых отражения, наблюдавшихся Уэстгреном и Фрагменом, не следует связывать со структурой β-марганца. Престон измерил интенсивность дифракционного спектра и сделал заключение о том, что наблюдаемые интенсивности могут быть связаны только с атомной группой 07 (или 06, которая отличается от 07 лишь наличием обратного отражения от вращения винтовой оси). Элементарная ячейка имеет тип А13 по системе Structurbericht. Престон, как и Уэстгрен с Фрагменом, считает, что элементарная ячейка содержит 20 атомов, определяющих плотность 7,29 г/см3. Эти 20 атомов расположены в элементарной ячейке двумя группами; в одной из них 12, а в другой 8 атомов; структура показана на рис. 42.
Положения 20 атомов внутри элементарной ячейки могут быть определены двумя параметрами u и v. Восемь атомов из них, составляющих первую группу (тип I), занимают следующие положения:
Кристаллическая структура β-марганца

Кристаллическая структура β-марганца

Двенадцать атомов, входящих в другую группу (тип 2), имеют положения:
Кристаллическая структура β-марганца

Значения параметров u и v:u = 0,206, v = 0,061.
Расстояния между соседними атомами в структуре приведены в табл. 27. Более поздняя работа по изучению структуры β-марганца, выполненная Вильсоном, интересна тем, что в ней приводится пространственное расположение атомов Oh6 и подтверждается симметрия, предложенная Престоном, но с дополнительным отражением от плоскости, перпендикулярной оси симметрии. Вильсон, в отличие от Престона, предположил, что элементарная кубическая решетка представляет собой по существу удвоенный куб, по сравнению с тем, который предложил Престон. Следовательно, предположение Вильсона согласуется с теми возможностями, которые были ранее высказаны Уэстгреном и Фрагменом. Большой куб со стороной 12,58 А, содержит в восемь раз больше атомов, т. е. 160; это в данном случае является минимумом того, что может содержать такая кубическая решетка. По данным Вильсона, эти атомы образуют следующие группы эквивалентных положений (по классификации Уайкофа): 8а, 8b, 48е и 96i, при u = 0,11 в 48е и u = 0,10 v = 0,33 в 96i. Он утверждает, что эти параметры проверены расчетами интенсивности с использованием структурных факторов по атомной модели Томаса. Однако работа Вильсона требует дополнительной тщательной экспериментальной проверки.
Кристаллическая структура β-марганца