Закономерности строения сложных несоразмерно модулированных оксидов висмута и меди.

Миронов А.В., Антипов Е.В.

Структуры Bi-содержащих сложных оксидов меди являются сложными объектами для исследований из-за наличия в их структурах несоразмерных модуляций (смещений) атомов, что требует использования подходов четырехмерной кристаллографии. В настоящее время практически отсутствует прецизионная информация о строении этого класса соединений, включая расположение сверхстехиометрического кислорода в двойном слое Bi₂O_2+d , который необходим для возникновения сверхпроводимости в подобных соединениях.

В нашей работе определены структуры трех сложных оксидов Bi и Cu с учетом структурных модуляций по данным монокристальных рентгеновских экспериментов. Структура Bi₂Sr_1.93La_0.44Ca_0.63Cu₂O_8.3 уточнена в пр.гр. N:A2aa:11 (a = 5.438(1),
b = 5.438(1), c = 30.492(4), q = 0.2196(5)a*+c*; Z=4; R=0.072, R_w=0.079); Bi₂Sr_1.7Nd_1.8Ce_0.5Cu₂O_10.3 – C:C2mb:111 (a = 5.5000(4), b = 5.4846(7), c = 17.873(3),
q = 0.228(2)a*+0.5c*; Z=2; R=0.036, R_w=0.074); Bi_2.26Sr_1.74CuO_8.21 (рис.1) – P:A2/a:1
(a = 5.3869(5), b = 5.3874(4), c = 24.579(3), q = 0.2105(3)a*+0.538(4)c*; Z=4; R=0.041, R_w=0.050).

В результате установлено расположение дополнительного кислорода, одинаковое во всех структурах. Непосредственно в слоях BiO не содержится избыточного кислорода. Он расположен между слоями BiO и SrO на расстоянии примерно 0.6Е от первого слоя (Рис.1). Уточненное значение его заселенности впервые хорошо совпадает с результатами химического анализа.