ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОХИМИЯ ФОСФАТОВ: ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ СУПРАПОЛИЭДРИЧЕСКИХ АНСАМБЛЕЙ ОРТОФОСФАТОВ И ИХ АНАЛОГ

摘要

С использованием пакета программ ТОРОЗ 3.2 проведен геометрико-топологический анализ орто-тетраэдрических фаз M_x(TO_4)_y (73 фосфата и 31 арсенат). В качестве классификационных параметров топологически различных МГО-сеток использованы значения координационных последовательностей (Лу Г-атомов. Кристаллические структуры проанализированы в пределах первых 12 координационных сфер Г-узлов и отнесены к 43 топологическим типам. Установлено, что только 14 типов являются общими для структур фосфатов и арсенатов, а 29 - уникальными: 21 тип характеризует фосфаты и 8 - арсенаты. Рассчитаны средние значения длин связей (P-O) = 1.54(3) и (As-O) = 1.69(2) А. Иерархическое упорядочение кристаллических структур осуществлено с использованием концепции полиэдрического микроансамбля (ПМА) структуры. Выделенные локальные области кристаллических структур (по которым осуществлена классификация) представляют собой Г-ПМА с инвариантными PO_(4-) и AsO_(4-) тетраэдрами. Г-ПМА являются геометрической интерпретацией координационных последовательностей Г-узлов. Впервые для ортофосфатов и их аналогов учтен супраполиэдрический уровень организации кристаллической структуры в целом, в котором тетраэдры PO_(4-) и AsO_(4-) рассматриваются как инвариантные частицы, играющие роль темплатов для конденсации любых геометрических типов полиэдров MO_n.