Предложен новый класс дефектных структур, в которых точечные дефекты кристаллической решетки занимают узлы одновременно двух разных сверхструктур. Образование данных структурных модификаций обусловлено равновесным фазовым переходом порядок−порядок второго рода, который не протекает до конца. На примере атомно-вакансионного упорядочения в монооксиде титана TiO 1.0 исследовано допустимое соотношение между параметрами дальнего порядка в структурной модификации, образованной сочетанием моноклинной (M5X5)mon (пространственная группа C2/m (A2/m)) и кубической (M5X5) cub (пространственная группа Pm3m) сверхструктур. С помощью термодинамических расчетов показано, что предлагаемая структурная модификация является равновесной и должна реализоваться вместо предполагаемой высоко-температурной кубической фазы (Ti5O5) cub .Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 14-02-00636). Вычисления проведены на суперкомпьютере " Уран" ИММ УрО РАН. Для многих соединений переходных металлов харак-терно высокое содержание структурных вакансий [1]. Структурная вакансия представляет собой узел кристал-лической решетки, не занятый атомом. Соединения со структурными вакансиями в настоящее время актив-но исследуются в связи с уникальностью их физико-химических свойств [2][3][4][5][6][7][8]. В зависимости от количества и способа размещения вакансий по узлам базисной кристаллической структуры возможно образование мно-жества разнообразных фаз и модификаций [1]. В то же время особенности дефектных кристаллических струк-тур с вакансиями, а также их связь с физическими свой-ствами до сих пор полностью не объяснены. Показатель-ным примером является нестехиометрический моноок-сид титана TiO y [9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24]. Соединение обладает базисной структурой B1 и содержит структурные вакансии как в металлической, так и в неметаллической подрешетке. Доля вакантных узлов при стехиометрическом составе (y = 1) около 15% для каждой подрешетки. При откло-нении от стехиометрии содержание вакансий в одной из подрешеток может достигать 25 at% [12]. С учетом дефектности реальный состав соединения записывают в виде TiO y ≡ Ti x O z или M x 1−x X z 1−z , где y = z /x, и -структурные вакансии металлической (тита-новой) и неметаллической (кислородной) подрешеток соответственно.Упорядочение вакансий в монооксиде титана обнару-жено авторами [9,10], а также [11]. В работах [9,10] по-дробно исследована упорядоченная моноклинная фаза со сверхструктурой (M 5 X 5 ) mon (пространственная группа A2/m (c2/m)), которая образуется из неупорядоченной кубической фазы в результате отжига в течение 50 h при температуре 950• C. При обработке данных экспе-римента по электронной микродифракции предложена модель распределения вакансий в упорядоченной фазе (рис. 1, a) и найдены параметры элементарной ячейки. В работе [11] помимо моноклинной фазы, термодина-мически равновесной ниже 980• C, упоминается фаза с кубической симметрией, пространственную группу которой точно определить не удалось. Упорядоченная кубическая фаза равновесна в д...

No abstract