Размер не имеет значения!
Для изучения кристаллической структуры жёстких тел в большинстве случаев употребляется дифракция рентгеновских лучей.
Рентгеноструктурный анализ дает качественные результаты, в случае если линейные размеры монокристалла l превышают 10 мкм. Так как кристаллы таких размеров получается вырастить далеко не всегда, то довольно часто приходится ограничиваться порошками, складывающимися из частиц с l < 10 мкм. Наряду с этим для количественного анализа рентгеновских дифрактограмм применяют эти численных расчетов способами ab initio.
И тут все упирается в размеры элементарной ячейки.
В случае если ее количество превышает V ? 300 нм3, то ядерное строение выяснить не удается. В это же время за последние годы синтезирован последовательность новых металлорганических соединений с V ? 1000 нм3 и более. Они характеризуются низкой плотностью упаковки атомов и наличием громадных «пор», исходя из этого их предполагается применять для хранения газов, в сепараторах и пр. Но отсутствие детальной информации о структуре этих соединений мешает целенаправленному поиску новых материалов для того чтобы типа.
Сложилась весьма увлекательная обстановка: постоянное совершенствование разработки разрешает синтезировать все новые и новые вещества, а структура многих из них остается нам малоизвестной.
Рис. 1. Кристаллы MIL-110 с поперечными размерами (0.5 ? 3) мкм и длиной (5 ?30) мкм
Рис. 2. Структура MIL-110 (вид на протяжении оси c). Кластеры Al8 связаны между собой молекулами бензол-карбоксилата
И вот дело помой-му сдвинулось с мертвой точки. В работе [1] исследователей из двух французских университетов, Institut Lavoisier, Versailles и ESRF, Grenoble, создана методика определения структуры кристаллов микронных размеров с применением «микродифракции» сфокусированного до ? 1 мкм пучка рентгеновских лучей от синхротронного источника.
Она использована для изучения мелких кристалликов Al8(OH)12{(OH)3(H2O)3}[ bct ]3?nH2O, где bct – 1,3,5-бензол трикарбоксилат (авторы назвали это соединение MIL-110 – сокращение от Materials of Institute Lavoisier) (рис. 1).
Результаты представлены на рис. 2. Сейчас на повестке дня – определение ядерного строения разных твердотельных соединений, продолжительное время «ожидавших собственного часа». Новая методика возможно задействована кроме этого в биологии (к примеру, для изучения структуры белков), медицине и других областях.
Согласно точки зрения авторов, в возможности ее возможно модифицировать так, что станут вероятными изучения кристаллов субмикронных а также нанометровых размеров.
- 1. C. Volkringer et al., Nature Mater. 6, 760 (2007)