Published January 2008 | Version v1
Journal article

Cluster self-organization of silicate and germanate systems: suprapolyhedral precursor clusters and self-assembly of orthotetrahedral structures in Na,TR- germanates (silicates)

  • 1. RAN, Inst. Kristallografii im. A.V. Shubnikova, Moscow (Russian Federation)

Description

One carried out the computer base geometric and topological analyses of all available types of Na, TR-germanate orthotetrahedral structures and of their Si-analogs. One managed to ensure the complete 3D-reconstruction of the self-assembling of the crystalline structures, namely: the cluster-precursor-source chain-microlayer-microskeleton (the superprecursor). TR 433334 + T 4433. 2D TR,T common net was revealed for Na2HLaSi05, NaHo4(GeO4)2O2OH, NaScGeO4 and NaSm3Ge2O8(OH)2. For Na2HScGe05 one revealed TR 44444 + T 444 net. The coordination numbers (CN) of the cluster-precursor in the 2D-nets are equal to 6. Within all the structures one identified the invariant type of the cyclic four-polyhedral cluster-precursor consisting of the tetrahedron bound TR-polyhedrons varying in the CN values (8, 7 or 6). Within Na5Y4Si4O16F structure one revealed the tubular source chain of the clusters-precursors represented by the TR-polyhedrons with CN 8 bound by the tetrahedrons. Their packing within the layer is characterized by TR 884 + T 848 TR,T-net where number 8 characterizes the source chain cross section. Within 3D-net the total number of the neighboring source tubular chains bound with the basic chain is equal to 4. Within the structures with TR : T = 1 : 1 and 1.5 : 1 the positions above and beneath the cluster-precursor centre are occupied by Na atoms, in NaHo4(GeO4)2O2(OH) with TR : T = 2 : 1 increased content - by Na atom and TR

Abstract (Russian)

Проведен геометрический и топологический анализ всех известных типов ортотетраэдрических структур Na,TR-repмaнaтов и их Si-аналогов с помощью компьютерных методов. Осуществлена полная ЗD-реконструкция механизма самосборки кристаллических структур: кластер-предшественник-первичная цепь-микрослой-микрокаркас (сверхпредшественник). Для Na2HLaSi05, NaHo4(GeO4)2O2OH, NaScGeO4 и NaSm3Ge2O8(OH)2 выявлен один и тот же тип 2D ТR,Т-сетки TR 433334 + Т 4433. Для Na2HScGe05 установлена сетка TR 44444 + Т 444. КЧ кластеров-предшественников в 2D-сетках равны 6. Во всех структурах идентифицирован инвариантный тип циклического четырехполиэдрического кластера-предшественника из связанных тетраэдрами TR-полиэдров с различными значениями КЧ (8, 7 или 6). В структуре Na5Y4Si4O16F выявлен трубчатый тип первичной цепи из кластеров-предшественников, представленных TR-полиэдрами с КЧ 8, связанными тетраэдрами. Их упаковка в слое характеризуется TR,T-ceткoй TR 884 + Т84 8, где цифра 8 характеризует сечение первичной цепи. В ЗD-сетке общее число соседних первичных цепей трубчатого типа, связанных с основной цепью, равно 4. В структурах с TR : Т = 1 : 1 и 1.5 : 1 позиции над и под центром кластера-предшественника занимают атомы Na, в NaHo4(GeO4)2O2(OH) с повышенным содержанием TR : Т = 2 : 1 - атом Na и TR

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Кластерная самоорганизация силикатных и германатных систем: супраполиэдрические кластеры-предшественники и самосборка ортотетраэдрических структур На,TR-германатов (силикатов)

Publishing Information

Journal Title
Zhurnal Neorganicheskoj Khimii
Journal Volume
53
Journal Issue
1
Journal Page Range
p. 101-116
ISSN
0044-457X
CODEN
ZNOKAQ

Optional Information

Notes
13 refs., 9 figs., 4 tabs.