Pb₁₀Al₁₀Si₈O₄₁: алюмосиликат свинца с нарсарсукитоподобной структурой

Кривовичев С. В.

Записки РМО. 2020. Т. 149. № 6. С. 110‑121

https://doi.org/10.31857/S0869605520060052

Полный текст доступен на eLIBRARY.RU

Язык: Английский

Аннотация

Кристаллическая структура Pb₁₀Al₁₀Si₈O₄₁ (ромб., Fddd, a = 16.2940(17), b = 21.666(2), c = 22.655(2) Å, V = 7997.8(13) ų, Z = 8) решена прямыми методами и уточнена R₁ = 0.042 на основе 1393 независимых рефлексов. Структура содержит три позиции Pb с координацией, искаженной за счет стереоактивности неподеленной электронной пары 6s2. Четыре позиции T1–T4 координированы тетраэдрически со средними длинами связи <T–O> в пределах от 1.66 до 1.69 Å. Заселенности этих позиций определены как Si_0.5Al_0.5. Позиция Al имеет тригонально-бипирамидальную координацию с наполовину заселенной позицией O9. Кристаллическая структура состоит из трубчатых тетраэдрических цепочек [T₄O₁₀], вытянутых параллельно оси a и связанных в каркас атомами Pb и димерами тригональных бипирамид AlO₅. Сравнение экспериментальной дифракционной картины для соединения Pb₄Al₄Si₃O₁₆ (ICDD PDF #32-0505) и теоретической картины для Pb₁₀Al₁₀Si₈O₄₁, вычисленной на основании структурных данных, указывает на возможную идентичность Pb₁₀Al₁₀Si₈O₄₁ с соединением “Pb₄Al₄Si₃O₁₆”, исследованным ранее. Кристаллохимическая формула Pb₁₀Al₁₀Si₈O₄₁ может быть записана как Pb₁₀Al₂O[(Si₂Al₂)O₁₀]₄, что подчеркивает присутствие в структуре тетраэдрических цепочек со смешенной заселенностью тетраэдрических позиций. Структурный тип соединения является новым и может быть представлен как гибрид структурных типов Pb₆O[(Si₆Al₂)O₂₀] и нарсарсукита. Элементарная ячейка соединения соответствует восьмерной 2 × 2 × 2-сверхструктуре по отношению к нарсарсукиту и Pb₆O[(Si₆Al₂)O₂₀]. Информационная сложность нового структурного типа примерно в 6.2–6.5 раз выше таковой для материнских структурных типов с количеством структурной информации на ячейку, равной 590.100 бит.

Ключевые слова: алюмосиликат, свинец, кристаллическая структура, нарсарсукит, сверхструктура, структурная сложность