Из опыта преподавания. XII. Зарождение кристалла и принцип равного ближайшего окружения

Автор: Войтеховский Ю.Л.

Статья в выпуске: 6 (342), 2023 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена поиску лаконичного ответа на вопрос: как возникает зародыш кристалла? Хотя простой и одновременно полный ответ невозможен, сделана попытка прояснить проблему в трех аспектах: согласно какому принципу частицы объединяются в зародыш, какой зародыш имеет шанс стать кристаллом, с какой атомной конфигурации он узнается. Для моделирования малых полиэдрических кластеров предложен принцип равного ближайшего окружения. Показано, что такие кластеры с нечетным числом атомов невыгодны. Малые полиэдрические кластеры должны расти, присоединяя пары атомов. Ранее это было известно для фуллеренов из-за специфики их геометрии. Тема важна ввиду охвата кристаллографией и минералогией новых квази- и некристаллических структур.

Еще

Кристаллография, минералогия, зародыш, кристалл, симметрия, полиэдрический кластер, принцип равного ближайшего окружения

Короткий адрес: https://sciup.org/149143561

IDR: 149143561 | DOI: 10.19110/geov.2023.6.6

Список литературы Из опыта преподавания. XII. Зарождение кристалла и принцип равного ближайшего окружения

Асхабов А. М. Проблема строительных единиц при росте кристаллов и становление неклассических концепций кристаллообразования // Вестник геонаук. 2022. № 11. C. 20—24. doi: 10.19110/geov.2022.11.3. Askhabov A. M. Problema stroitelnykh edinits pri roste kristallov i stanovleniye neklassicheskikh kontseptsiy kristal-loobrazovaniya (Problem of building units in crystal growth and genesis of non-classical concepts of crystal formation). Vestnik of Geosciences, 2022, No. 11, pp. 20—24.
Банн Ч. Кристаллы. Их роль в природе и науке. М.: Мир, 1970. 312 с. Bunn Ch. Kristally. Ikh rol v prirode i nauke (Crystals. Their role in nature and in science). Moscow: Mir, 1970, 312 p.
Войтеховский Ю. Л. Из опыта преподавания. IX. Энтропия выпуклого полиэдра // Вестник геонаук. 2022. № 1. С. 44—53. doi:10.19110/geov.2022.1.4. Voytekhovsky Yu. L. Iz opyta prepodavaniya. IX. Entropiya vypuklogo poliedra (From teaching experience. IX. Entropy of a convex polyhedron). Vestnik of Geosciences, 2022, No. 1, pp. 44—53.
Войтеховский Ю. Л., Степенщиков Д. Г. Комбинаторная кристалломорфология. Кн. IV: Выпуклые полиэдры. Т. I: 4- ... 12-эдры. Апатиты: КНЦ РАН, 2008а. 833 с. Voytekhovsky Yu. L., Stepenshchikov D. G. Kombinatornaya kristallomorfologiya. Kniga IV: Vypuklye poliedry. Tom I: 4-... 12-edry (Combinatorial crystal morphology. Book IV: Convex polyhedra. Vol. I: 4- to 12-hedra). Apatity: Geol. Inst. Kola Sci. Centre RAS, 2008a, 833 p.
Войтеховский Ю. Л., Степенщиков Д. Г. Комбинаторная кристалломорфология. Кн. IV: Выпуклые полиэдры. Т. II: Простые 13- ... 16-эдры. Апатиты: КНЦ РАН, 2008b. 828 с. Voytekhovsky Yu. L., Stepenshchikov D. G. Kombinatornaya kristallomorfologiya. Kniga IV: Vypuklye poliedry. Tom II: Prostye 13-... 16-edry (Combinatorial crystal morphology. Book IV: Convex polyhedra. Vol. II: Simple 13- to 16-hedra). Apatity: Geol. Inst. Kola Sci. Centre RAS, 2008b, 828 p.
Галиулин Р. В. Кристаллографическая геометрия. М.: Наука, 1984. 135 с. Galiulin R. V. Kristallograficheskaya geometriya (Crystal-lographic geometry). Moscow: Nauka, 1984, 135 p.
Дубов П. Л., Корольков Д. В., Петрановский В. П. Кластеры и матрично-изолированные кластерные сверхструктуры. СПб.: СПбГУ, 1995. 192 с. Dubov P. L., Korolkov D. V., Petranovsky V. P. Klastery i matrichno-izolirovannye klasternye sverkhstruktury (Clusters and matrix-isolated cluster superstructures). Saint Petersburg: State University Press, 1995, 192 p.
Темкин Д. Е., Чернов А. А., Гиваргизов Е. И. и др. Современная кристаллография. Т. 3. Образование кристаллов. М.: Наука, 1980. 408 с. Temkin D. E., Chernov A. A., Givargizov E. I. et al. Sovre-mennaya kristallografiya. Tom 3. Obrazovaniye kristallov (Modern crystallography. Vol. 3. Crystal formation). Moscow: Nauka, 1980, 408 p.
Тот Л. Ф. Расположения на плоскости, на сфере и в пространстве. М.: Физматлит, 1958. 364 с. Toth L. F. Raspolozheniya na ploskosti, na sfere i v pros-transtve (Locations on the plane, on the sphere and in space). Moscow: Fizmatlit, 1958, 364 p.
Филатов С. К., Пауфлер П. Систематика полиморфных превращений кристаллов, обобщенная на основе критериев Бюргера // Зап. РМО. 2019. № 5. С. 1—23. Filatov S. K., Paufler P. Sistematika polimorfnykh prevra-scheniy kristallov, obobschennaya na osnove kriteriev Burgera (The systematics of crystal polymorphic transformations, generalized on the basis of Buerger's criteria). Proc. Rus. Mineral. Soc., 2019, No. 5, pp. 1—23.
Юшкин Н. П. Теория микроблочного роста кристаллов в природных гетерогенных растворах. Сыктывкар: ИГ Коми фил. АН СССР, 1971. 52 с. Yushkin N. P. Teoriya mikroblochnogo rosta kristallov v prirodnykh geterogennykh rastvorakh (Theory of microblock growth of crystals in natural heterogeneous solutions). Syktyvkar: Geol. Inst. Komi Branch Acad. Sci. USSR, 1971, 52 p.
Юшкин Н. П., Баларев Х. Х. Димитр Баларев. 1885—1964. М.: Наука, 1993. 115 с. Yushkin N. P., Balarev H. H. Dimitr Balarev. 1885—1964 (Dimitr Balarev. 1885—1964). Moscow: Nauka, 1993, 115 p.
Aslanov L. A. Crystal-chemical model of atomic interactions. 5. Ouasicrystal structures // Acta Cryst. 1991. A47. P. 63—70.
Aslanov L. A., Markov V. T. Crystal-chemical model of atomic interactions. 3. Convex polyhedra with regular faces // Acta Cryst. 1989. A45. P. 661—671.
Kroto H. W. The stability of the fullerenes Cn with n = 24, 28, 32, 36, 50, 60 and 70 // Nature. 1987. No. 329. P. 529—531.

Еще

Статья научная