SU1330524A1 - Способ определени энантиоморфных кристаллов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области изучени  минералов и их синтетических аналогов. Цель изобретени  - обеспечение возможности определени  энантиоморфных кристаллов микронных размеров со слоистой структурой. Дл  этого в электронном микроскопе регистрируют элементарные картины роста не менее двух декорированных кристаллов . Затем производ т на элементарных картинах роста сравнение геометрической формы отдельных слоев и закономерности распределени  рассто - ни  между ступен ми слоев по кристал-. S лографическим направлени м, определ ющим их полигональную форму. По вы- ГЛ  вленной закономерности устанавливают зеркальную дисимметрию кристаллов. 1 ил. 00 00 о сд ю 4i

Description

Изобретение относитс  к изучению минералов и их синтетических аналогов и может примен тьс  в структурной и гинетической минералогии, кристаллографии , рентгенографии, физике твердого тела и других област х науки , св занных с исследованием, получением с использованием кристаллов.

Цель изобретени  - обеспечение возможности определени  энантиаморф- ных кристаллов микронных размеров со слоистой структурой.

Определение относительной правизны и левизны микрокристаллов предлагаемым способом осуществл етс  по элементарным картинам роста, вы вл емым на их гран х с помощью техники вакуум ного декорировани . Дл  этого от агрегата изучаемого образца отдел ют несколько кусочков (размером по площади 35 мм и толщиной 2-3 мм), которые помещают р вакуумную установку на малоинерционньш нагреватель, где при вакууме 10 -1СГ мм рт.ст, нагревают при 300-450°С в течение 15- 20 мин дл  очистки поверхности от адсорбированных из атмосферы различных загр зн ющих компонентов. Затем на поверхность кристаллов напыл ют декорирующий металл (наиболее часто используетс  золото), вслед за которым термическим путем наноситс  уг- леродна  пленка толщиной в 100-150 А Затем образец достают из вакуумной установки и помещают на 30-60 мин в растворитель (обычно растворител ми  вл ютс  кислотыHF, НС1, и ТоП.), в котором углеродна  пленка с декорирующими частицами отдел етс  от образца , затем реплику вьшавливают, промывают, сушат и просматривают в электронном микроскопе. Таким образом , объектом дл  вы влени  энантиороста , котора , как было установлено экспериментально, про вл етс  как в геометрии отдельных-слоев, так и в

J закономерности распределени  рассто ний между их ступен ми по различным направлени м роста. Дл  обнаружени  правых и левых (энантиоморф- ных) кристаллов микронньк размеров

10 необходима одновременна  регистраци  той и другой формы на одном снимке.

На чертеже показаны фрагменты элементарных картин роста правой и левой относительных форм микрокрис15 таллов каолинита, обнаруженных в

псевдоморфных образовани х этого минерала по биотиту. Элементарные картины роста обеих форм кристаллов имеют одинаковую асимметричную полигональ

2Q ную форму в виде разностороннего шестиугольника и различаютс  только числом последовательных слоев роста.Они сформированы по спиральному механизму роста на ступени,.объедин ющей.две винтовые

25 дислокации противоположных знаков (+ и -)J т.е. по механизму ростового аналога источника дислокаций Франка-Рида. Это однозначно устанавливаетс  по одинаковому зеркально-сим

30 метричному виду (узору) ступени, наблюдаемой на вершине (в центре) элементарных картин роста. Штриховой линией показано одно из возможных положений плоскости зеркальной сим35 метрик, позвол ющей совместить эти картины роста с помощью операции отражени  в указанной плоскости относительных смещений и азимутальных разворотов. Относительна  правизна

40 и левизна наблюдаемых кристаллов легко определ етс  по четко .вьфаженной асимметричной их форме и зеркально- симметричному расположению. Картины роста этих кристаллов могут быть совморфизма . микронных кристаллов  вл ют- 45 мещены друг с другом (если не учиты- с  не сами кристаллы, а их углерод- ,ные отпечатки - реплики с чacтицaм i металла, декорирующими (т.е. делающими видимыми) картины роста этих кристаллов на уровне элементарных 50 слоев структуры. Наблюдение и регистраци  этих картин роста осуществл етс  в просвечивающем электронном микроскопе при увеличении- не менее 5-105. 55

Относительна  правизна и левизна микрокристаллов определ етс  по форме диссиметрии элементарных картин

вать незначительные различи  в тонких детал х) при помощи только одной операции симметрии - зеркального отражени , т.е. каж,ца  из них по отношению к другой  вл етс  либо оригиналом , либо зеркальньм образом. Такие примеры встречаютс  относительно редко. Чаще кристаллЬг .характеризуютс  элементарными картинами роста с менее . выраженньм про влением диссиметрии и, соответственно, анизотропии скоростей роста по кристаллографическим направлени м. Кроме то

роста, котора , как было установлено экспериментально, про вл етс  как в геометрии отдельных-слоев, так и в

закономерности распределени  рассто ний между их ступен ми по различным направлени м роста. Дл  обнаружени  правых и левых (энантиоморф- ных) кристаллов микронньк размеров

необходима одновременна  регистраци  той и другой формы на одном снимке.

На чертеже показаны фрагменты элементарных картин роста правой и левой относительных форм микрокристаллов каолинита, обнаруженных в

псевдоморфных образовани х этого минерала по биотиту. Элементарные картины роста обеих форм кристаллов имеют одинаковую асимметричную полигональную форму в виде разностороннего шестиугольника и различаютс  только числом последовательных слоев роста.Они сформированы по спиральному механизму роста на ступени,.объедин ющей.две винтовые

дислокации противоположных знаков (+ и -)J т.е. по механизму ростового аналога источника дислокаций Франка-Рида. Это однозначно устанавливаетс  по одинаковому зеркально-симметричному виду (узору) ступени, наблюдаемой на вершине (в центре) элементарных картин роста. Штриховой линией показано одно из возможных положений плоскости зеркальной симметрик , позвол ющей совместить эти картины роста с помощью операции отражени  в указанной плоскости относительных смещений и азимутальных разворотов. Относительна  правизна

и левизна наблюдаемых кристаллов легко определ етс  по четко .вьфаженной асимметричной их форме и зеркально- симметричному расположению. Картины роста этих кристаллов могут быть совмещены друг с другом (если не учиты-

вать незначительные различи  в тонких детал х) при помощи только одной операции симметрии - зеркального отражени , т.е. каж,ца  из них по отношению к другой  вл етс  либо оригиналом , либо зеркальньм образом. Такие примеры встречаютс  относительно редко. Чаще кристаллЬг .характеризуютс  элементарными картинами роста с менее . выраженньм про влением диссиметрии и, соответственно, анизотропии скоростей роста по кристаллографическим направлени м. Кроме то

они могут располагатьс  в образго ,

це как в закономерных, так и в произвольных ориентаци х. В таких случа х дл  вы влени  диссимметрии и энантиоморфизма кристаллов требуетс  проведение детального анализа особенностей элементарных картин их роста. Одна из эффективных возможностей анализа базируетс  на измерении рассто ний между ступен ми во всех основных направлени х, определ ющих полигональную форму элементаных картин роста, и на вы влении закономерностей (правого и левого) распределени  измеренных .значений п отношению к единой системе координа Такой анализ позвол ет достаточно надежно вы вить диссимметрию и устанавливать относительную принадлежность каждого конкретного индивида той или иной энантиоморфной форме. Энантиоморфизм кристаллов может быт установлен копированием элементарны картин роста (на кальку) и последующим сравнение копий. Дп  этого вначале копируют картину роста одного кристалла и р дом с полученной копи провод т в произвольной.ориентации линию т, отображающую плоскость зеркального отражени . Затем по другую сторону плоскости (т) копируют элементарную картину роста сравниваемого крис талла, соориентировав ее таким образом, что эквивалентные детали (например, вершины) обеих картин роста располагаютс  на системе параллельных линий, перпендикул рны к плоскости зеркального отражени . При таком расположении элементарных картин-роста их энантиоморфизм или принадлежность к одной и той- же форме становитс  очевидным. Если слжить полученные так:с4 образом копии элементарных картин роста по штри- ховой линии т, то они полностью совмещаютс  или оказываютс  подобными, следовательно рассматриваемые крист лы  вл ютс  энантиоморфными. Если это не вьшолн етс , то они принадлежат к кристаллам одного вида.

Возможность использовани  картин роста кристаллов дл  вы влени  их энантиоморфных форм базируетс  на ТОМ, ЧТО В ЭТИХ картинах наход т отражение основные свойства атомной структуры кристаллов. Так, например, в них про вл етс  в непосредственном виде относительна  азимутальна  ориентировка элементарных слоев структуры , пор док и период регул рного чередовани , анизотропи  скоростей роста по разным, в том числе и пол рным по знаку, направлени м, различные .несовершенства структуры и другие ее особенности. Однако наиболее важным свойством элементарных картин роста, позвол ющим использовать их дл  вы влени  энантиоморфизма кристаллов ,  вл е.тс  то, что при четко выраженной полигональной форме они имеют симметрию, свойственную атомной структуре каждого отдельного кристалла.25

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  энантиоморфных кристаллов, включающий регистрацию морфологии граней кристаллов, сравнение диссиметрии их морфологии и последующее вьивление зеркальной диссиметрии, отличающ.ий- с   тем, что, с целью обеспечени  возможности определени  энантиоморфных кристаллов микронных размеров со слоистой структурой, перед сравнением регистрируют в электронном микро- скопе элемента)ные картины роста одновременно не менее двух декорированных кристаллов, а сравнение производ т по элементарным картинам роста геометрической формы отдельных слоев и закономерностей распределени  рассто ний между ступен ми слоев по кристаллографическим направлени м, определ ющей их полигональную форму, и по вьивленной закономерности устанавливают их зеркальную диссимметрию .

   Редактор Л.Повхан

   Составитель Е.Сидохин Техред А.Кравчук

   Заказ 3575/45 Тираж 776Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственногполиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор Л.Бескид