Кристаллохимия фосфатных и сульфатных фаз с дополнительными анионами

Классическая кристаллохимия подразумевает описание соединений на основе катионоцентрированных комплексов и в большинстве случаев такое описание оправдано, однако существует ряд соединений, где в структуре выделяется так называемый "дополнительный анион", который занимает обособленное положение, то есть не связан с высоковалентным катионом и не входит в состав кислотных остатков. Часто кристаллохимически более эффективным в данном случае является описание соединений на основе анионоцентрированных комплексов. Это позволяет более четко и однозначно соотнести физические свойства соединения, такие, например, как термическое расширение, спайность и т.д. с кристаллической структурой. В рамках данного проекта планируется сосредоточиться в первую очередь на развитии кристаллохимии фосфатных и сульфатных фаз с анионоцентрированными комплексами, а именно с октаэдрическими перовскитовыми мотивами, где в центре полиэдров лежат анионы, а в вершинах располагаются катионы. Стоит отметить, что известно достаточно большое количество неорганических соединений с антиперовскитовым типом структуры, которые обладают такими уникальными физическими свойствами, как сверхпроводимость, гигантское магнетосопротивление, магнитокалорический эффект и тд. В тоже время антиперовскитовые минералы изучались не так детально. В работах автора проекта и его коллег были обнаружены и изучены полиморфные переходы в синтетическом аналоге минерала когаркоита и природном накафите, уточнены структуры новых высокотемпературных модификаций. Также изучены структурные особенности натрофосфата, дающие вероятное объяснение несоответствия показателей растворимости для минерала, указанные в работах разных авторов. В тоже время когаркоит и натрофосфат являются одними из основных фаз, обнаруженных в резервуарах с щелочными радиоактивными отходами (Хэндфорд, США), что представляет также интерес с точки зрения переработки и захоронения радиоактивных отходов. В рамках данного проекта планируется продолжить эту работу и конкретная задача проекта – выявление кристаллохимических особенностей соединений с антиперовскитовым типом структуры в широком диапазоне температур, что позволит определить их пределы устойчивости, вероятные фазовые переходы, а также установить корреляцию между структурой, свойствами и составом. В конкретные задачи проекта входит изучение методами рентгеноструктурного анализа и высокотемпературной терморентгенографии синтетического диморфа накафита, синтетического аналога мораскоита и арктита (выявление фазовых переходов, расчет коэффициентов тензора теплового расширения, уточнение структуры высокотемпературной модификации), а также синтез Sr-аналога накафита и Cs, Rb-аналогов когаркоита с дальнейшим изучением их методом рентгеноструктурного анализа. Руководитель проекта имеет доступ к высокотехнологичному современному оборудованию и достаточный опыт в описанных выше методах исследования, что является залогом успешного выполнения данного проекта.