Кристаллография

В журнале публикуются оригинальные статьи, краткие сообщения и обзоры, посвященные различным аспектам кристаллографии.

Рубрикатор содержит следующие разделы:

  • Дифракция и рассеяние ионизирующих излучений
  • Кристаллохимия
  • Кристаллографическая симметрия
  • Теория кристаллических структур
  • Кристаллография и когнитивные исследования
  • Реальная структура кристаллов
  • Структура неорганических соединений
  • Структура органических соединений
  • Структура макромолекулярных соединений
  • Кристаллография в биологии и медицине
  • Динамика решетки и фазовые переходы
  • Физические свойства кристаллов
  • Метаматериалы и фотонные кристаллы
  • Жидкие кристаллы
  • Поверхность, тонкие пленки
  • Наноматериалы
  • Керамика
  • Рост кристаллов
  • Кристаллографические методы в гуманитарных науках
  • Программное обеспечение
  • Приборы, аппаратура
  • История кристаллографии
  • Инфоpмaция

Журнал является рецензируемым, включен в Перечень ВАК, входит в систему Web of Science.

Журнал основан в 1956 году.

Свидетельство о регистрации СМИ: № 0110215 от 08.02.1993

Учредители: Российская Академия наук, Институт кристаллографии им.А.В.Шубникова РАН

Главный редактор: Ковальчук Михаил Валентинович, член-корреспондент РАН, д.т.н., профессор

Периодичность / доступ: 6 выпусков в год / подписка

Входит в: Белый список (2 уровень), перечень ВАК, РИНЦ

Текущий выпуск

Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Том 70, № 4 (2025)

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Статьи

Колонка главного редактора
Кристаллография. 2025;70(4):543–544
pages 543–544 views

ДИФРАКЦИЯ И РАССЕЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Рентгеновская дифракционная томография: фильтрация изображений методами сингулярного разложения и 1D-сглаживания Уиттекера–Айлерса
Чуховский Ф.Н., Конарев П.В., Волков В.В.
Аннотация

Проведена цифровая обработка зашумленных рентгеновских дифракционных 2D-изображений (2D-РДИ) отдельного точечного дефекта в кристалле Si(111), регистрируемых на уровне дисперсии статистического гауссовского шума детектора с использованием методов фильтрации, таких как сингулярное разложение и линейное по строкам 1D-сглаживание тестовых 2D-РДИ. Оценивается и анализируется эффективность цифровой фильтрации 2D-РДИ с помощью значений контрольного параметра FOM (figure of merit) восстановления функции поля смещений точечного дефекта кулоновского типа fh(rr0), (h – вектор дифракции, r0 – радиус-вектор положения дефекта в образце). Показано, что техника фильтрации с использованием сингулярного разложения 2D-РДИ работает существенно лучше, чем метод линейного по строкам 1D-сглаживания 2D-РДИ, который, по-видимому, применительно к поставленной задаче требует дальнейших исследований по его усовершенствованию.

Кристаллография. 2025;70(4):545–551
pages 545–551 views
Компьютерная дифракционная микротомография. Цифровая обработка и анализ изображений на основе 1D-, 2D-управляемой и вейвлет-фильтрации
Бондаренко В.И., Рехвиашвили C.Ш., Чуховский Ф.Н.
Аннотация

Приводятся и анализируются результаты компьютерной обработки дифракционных изображений точечного дефекта кулоновского типа в кристалле Si(111), регистрируемых рентгеновским детектором на фоне гауссовского шума, и последующей их фильтрации с использованием управляемого фильтра и эвристического вейвлета с атомной функцией Добеши четвертого порядка. Эффективность фильтрации топографического изображения определяется параметром усредненного по всем точкам относительного квадратичного отклонения пиксель-интенсивностей (RMS) обработанного и точного (незашумленного) 2D-изображений. Предложены применимые в практической работе методы выбора параметров фильтрации. При их использовании рассматриваемые методы можно с успехом применять для шумовой обработки рентгеновских 2D-изображений, имея в виду их последующее использование для цифровой 3D-реконструкции наноразмерных дефектов кристаллов.

Кристаллография. 2025;70(4):552–559
pages 552–559 views

ТЕОРИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУР

Кристаллографическая классификация специальных межкристаллитных границ
Даринский Б.М., Прижимов А.С.
Аннотация

Построена классификация специальных межкристаллитных границ в центросимметричных кристаллах всех сингоний на основе симметрийных свойств плоских решеток. Показано, что совокупность ориентационных параметров, идентифицирующих специальные границы, определяется ориентацией плоскости, образованной совпадающими атомами контактирующих кристаллов. В отличие от границ общего типа число этих параметров равно либо двум, либо трем. Показано, что решетка совпадающих узлов бикристалла появляется только в кристаллах, имеющих оси симметрии высокого порядка. Найдены возможные разориентации контактирующих кристаллов в зависимости от симметрии кристаллографической плоскости для разных кристаллографических сингоний.

Кристаллография. 2025;70(4):560–564
pages 560–564 views

РЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА КРИСТАЛЛОВ

Рентгеновская топо-томография крупных синтетических алмазов, выращенных при высоких статических РТ-параметрах
Золотов Д.А., Бузмаков А.В., Хохряков А.Ф., Борздов Ю.М., Ягудин Л.Д., Пальянов Ю.Н., Дьячкова И.Г., Асадчиков В.Е., Ширяев А.А.
Аннотация

Методом рентгеновской топо-томографии на лабораторном источнике исследованы протяженные дефекты в крупных синтетических алмазах, полученных методом термического градиента при высоких статических давлениях и температурах. Показано, что основными факторами, влияющими на совершенство кристаллов, являются температура и скорость роста. Синтез при высоких температурах и низких скоростях роста позволяет получать монокристаллы с низкой плотностью дислокаций, ошибок упаковки и двойниковых прослоек. Кинетика аннигиляции планарных дефектов при отжиге при высоких давлениях свидетельствует о значительном вкладе диффузии вакансий; выявлено возникновение полных дислокаций при аннигиляции таких дефектов.

Кристаллография. 2025;70(4):565–576
pages 565–576 views
Взаимодействие сегнетоэлектрических доменных стенок и форма равновесных зародышей переполяризации
Белов А.Ю.
Аннотация

Росту зародыша переполяризации в электрическом поле препятствуют силы сцепления, действующие в окрестности его вершин на смыкающиеся доменные стенки. Они могут достигать значительной величины, когда расстояние между доменными стенками становится сравнимым с их толщиной. Показано, что силы сцепления выражаются через коэффициенты разложения энергии Гинзбурга–Ландау, включающего в себя градиентный вклад. Для случая одноосного сегнетоэлектрика получена оценка максимального значения внутреннего поля, связанного с градиентным взаимодействием доменных стенок. Его отношение к внутреннему коэрцитивному полю Eс0 в теории Гинзбурга–Ландау составляет E* max/Ec0 = 3√3/8 ≈ 0.65.

Кристаллография. 2025;70(4):577–582
pages 577–582 views
Кинетика дискретных кинков и доменных границ
Петухов Б.В.
Аннотация

Кинетика кинков и доменных границ в квазиодномерных системах описана в рамках модели, промежуточной между моделью резких кинков и континуальной моделью упругой струны. Рассмотрены эффекты, к которым приводит дискретное строение кристаллических материалов, в том числе периодическая неоднородность энергетического рельефа для миграции кинков. В рамках наглядного приближения, использующего минимальное число внутренних переменных, рассчитана зависимость барьеров Пайерлса от движущей силы и описан переход между статическим и динамическим режимами. Теория основана на универсальной модели Френкеля–Конторовой и может быть применена к протяженным системам разнообразной природы.

Кристаллография. 2025;70(4):583–589
pages 583–589 views

СТРУКТУРА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Особенности строения и транспортные свойства литированных флюоритоподобных молибдатов Nd5MO3O16 в интервале температур 20–900°С
Орлова Е.И., Смирнова Е.С., Лысков Н.В., Харитонова E.П., Сорокин Т.А., Антипин А.М., Сидорова Е.В., Новикова Н.Е., Сорокина Н.И., Воронкова В.И., Алексеева О.А.
Аннотация

Методом прецизионного рентгеноструктурного анализа исследовано строение литированных флюоритоподобных молибдатов семейства Ln5Mo3O16+δ в интервале температур 20–777°С (293–1050 К). Установлены термоактивированное перераспределение ионов кислорода по базовым и межузельным позициям и обратимое изменение заселенности позиций при нагреве–охлаждении. Изучены термостабильность, ионная кислородная проводимость и диэлектрические свойства керамических образцов недопированных и Li-содержащих фаз Nd5Mo3O16+δ в интервале температур 20–900°С. Результаты демонстрируют возможность управления функциональными свойствами материалов для применения в среднетемпературных твердооксидных топливных элементах.

Кристаллография. 2025;70(4):590–597
pages 590–597 views

КРИСТАЛЛОГРАФИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

Кристаллизация белков с использованием температурного градиента
Стрелов В.И., Сафронов В.В., Супельняк С.И.
Аннотация

Представлены результаты многолетней разработки нового метода температурного управления процессами зародышеобразования и роста образовавшихся кристаллов. На его основе создана аппаратура, в которой реализована возможность раздельного управления в автоматическом режиме процессами роста кристаллов белков.

Кристаллография. 2025;70(4):598–603
pages 598–603 views
Выявление с помощью рентгеноструктурного анализа роли остатка L254 в распознавании субстратов карбоксипептидазой Т из Thermoactinomyces vulgaris
Акпаров В.Х., Тимофеев В.И., Константинова Г.Е., Куранова И.П.
Аннотация

Получены кристаллические структуры комплексов мутантного белка L254N карбоксипептидазы Т со стабильными аналогами переходного состояния N-сульфамоил-L-глутаматом, N-сульфамоил-L-аргинином, N-сульфамоил-L-валином и N-сульфамоил-L-лейцином (разрешение 2.05, 1.89, 2.30, 1.79 Å). Обнаружена зависимость констант ассоциации этих ингибиторов, а также эффективности катализа соответствующих трипептидных субстратов ZAAX от расстояний между атомами лиганда О15, О16, О20, Т19 и активного центра мутантного белка N146, Y225 и E277. Эта зависимость значительно отличается от выявленной ранее зависимости для карбоксипептидазы Т дикого типа. Полученные результаты свидетельствуют об участии лейцина 254, входящего в состав подвижной петли металлокарбоксипептидаз, в дискриминации субстратов карбоксипептидазой Т по типу индуцированного соответствия.

Кристаллография. 2025;70(4):604–612
pages 604–612 views

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ

Эффекты памяти в магнитопластичности кристаллов NaCl
Колдаева М.В., Петржик Е.А., Альшиц В.И., Кварталов В.Б.
Аннотация

Изучены эффекты памяти в магнитопластичности кристаллов NaCl с различным примесным составом. Измерены дислокационные пробеги и микротвердость кристаллов после их экспозиции в постоянном магнитном поле или в скрещенных сверхнизких магнитных полях. В двух кристаллах обнаружено заметное релаксационное перемещение дислокаций, введенных после экспозиции. В двух других кристаллах с меньшим содержанием примесей пробеги остаются на уровне фона, но в одном из них экспозиция вызывает увеличение плотности подвижных дислокаций. Аналогичная магнитная экспозиция приводит также к уменьшению микротвердости кристаллов, но в разной степени. Интерпретация наблюдений сводится к спин-зависимой трансформации в магнитном поле примесных центров, что пластифицирует кристалл. Введение дислокаций после магнитной экспозиции приводит к их релаксационным перемещениям из неустойчивых положений, а при сильно ослабленных центрах закрепления дислокации сразу занимают позиции, близкие к равновесным.

Кристаллография. 2025;70(4):613–625
pages 613–625 views
Поверхностные акустические волны в структурах слой–подложка произвольной анизотропии
Даринский А.Н., Косевич Ю.А.
Аннотация

Теоретически исследовано существование поверхностных акустических волн в полубесконечной подложке с нанесенным твердым слоем. Подложка и слой не являются пьезоэлектриками, но могут относиться к любому классу кристаллографической симметрии. Представив дисперсионное уравнение в виде условия на матрицы импедансов подложки и слоя, удается установить, используя свойства импедансов, максимально допустимое число поверхностных волн в зависимости от типа контакта и соотношения между скоростями объемных волн в подложке и материале слоя. Выведено дисперсионное уравнение для симметричной ориентации орторомбической подложки с нанесенным моноатомным слоем и показана возможность существования чисто изгибной поверхностной акустической волны в случае очень жесткого поверхностного слоя, например монослоя графена на мягкой полимерной подложке.

Кристаллография. 2025;70(4):626–636
pages 626–636 views
Температурная зависимость упругих модулей и периода магнитных спиралей в кубических гелимагнетиках со спинами в неэквивалентных позициях
Чижиков В.А., Дмитриенко В.Е.
Аннотация

Критические явления в кубических гелимагнетиках с неэквивалентными магнитными атомами исследованы в рамках модели среднего поля Вейса. Теоретически описаны причины появления температурных зависимостей упругих модулей и шага магнитного геликоида и предсказан вид этих зависимостей, определяющих изменение условий возникновения магнитных скирмионов в мультиферроике II типа Cu2OSeO3.

Кристаллография. 2025;70(4):637–642
pages 637–642 views
Эволюция магнитной доменной структуры в монокристаллах бората железа FeBO3 во внешних полях по данным рентгенодифракционных и магнитооптических исследований
Снегирёв Н.И., Куликов А.Г., Любутин И.С., Федорова А.А., Федоров А.С., Логунов М.В., Ягупов С.В., Стругацкий М.Б.
Аннотация

Разработана и реализована рентгенодифракционная методика с использованием синхротронного источника для изучения процессов эволюции магнитной доменной структуры во внешних полях. В качестве модельных объектов использованы высокосовершенные монокристаллы бората железа FeBO3. Выполнена серия рентгеновских и магнитооптических экспериментов и изучена эволюция магнитной доменной структуры в слабых внешних магнитных полях. Установлено, что движение доменных границ приводит к скачкообразному уширению кривых дифракционного отражения кристаллов FeBO3. Показано, что рентгенодифракционные исследования магнитной доменной структуры могут быть полезны для характеризации магнитных материалов, в которых прямое наблюдение доменов магнитооптическими и электронно-микроскопическими методами затруднено.

Кристаллография. 2025;70(4):643–649
pages 643–649 views
Объемный фотовольтаический эффект в гиротропных кристаллах
Фридкин В.М., Головина Т.Г., Константинова А.Ф.
Аннотация

Исследовано влияние оптической активности на линейный и циркулярный объемный фотовольтаический эффект в кристаллах без центра симметрии. Показано, что происходят смещение линейного фотовольтаического тока JL по фазе, противоположное для правых и левых кристаллов, и изменение по модулю. Циркулярный фотовольтаический ток JC не меняется по фазе в зависимости от величины оптической активности, но зависит от поглощения и циркулярного дихроизма. Рассчитаны зависимости тока JL от поляризации падающего света с учетом оптической активности для правых и левых кристаллов Bi12SiO20, Bi12GeO20 и Bi12TiO20 (класс 23). Аналогичные расчеты JL проведены для правых кристаллов Pb5Ge3O11 (класс 3), La3Ga5SiO14 с примесями Pr, Fe, Cr и Mn, Ca3TaGa3Si2O14 (класс 32), Er(HCOO)3⋅2H2O (класс 222) при распространении света в направлении оптической оси. Приведены примеры величины JC для кристаллов Pb5Ge3O11, La3Ga5SiO14 с примесями Co, Cr и Fe, а также α-HgS (класс 32). Показано, что учет оптической активности необходим при исследовании фоторефрактивного эффекта в кристаллах.

Кристаллография. 2025;70(4):650–661
pages 650–661 views
Радиационная ползучесть в металлах: многоуровневое моделирование
Сивак А.Б., Чернов В.М.
Аннотация

В рамках многоуровневого моделирования проведено исследование радиационной ползучести в металлах с кубическими кристаллическими решетками при малых, меньше предела текучести, напряжениях. Моделирование объединяет теоретические (дислокационная теория пластичности кристаллов, теория диффузии, анизотропная теория упругости, химическая кинетика) и расчетные (молекулярная статика, молекулярная динамика, объектный кинетический метод Монте-Карло) методы. Определены значения скорости и модуля радиационной ползучести в металлах с ОЦК- (Fe, V) и ГЦК- (Cu) решетками, содержащих прямолинейные дислокации с векторами Бюргерса 1/2<111>, <100> (ОЦК) и 1/2<110> (ГЦК), равномерно распределенные по возможным семействам их систем скольжения. Полученные расчетно-теоретические значения скорости и модуля радиационной ползучести хорошо согласуются с результатами реакторных экспериментов.

Кристаллография. 2025;70(4):662–669
pages 662–669 views
Рекомбинационно-ускоренное скольжение дислокаций в 4H-SiC и GaN при облучении электронным пучком
Куланчиков Ю.О., Вергелес П.С., Якимов Е.Е., Якимов Е.Б.
Аннотация

Проведен анализ исследований рекомбинационно-ускоренного движения дислокаций в GaN и 4H-SiC. Показано, что в обоих кристаллах при облучении низкоэнергетичным электронным пучком дислокации могут смещаться при температуре жидкого азота. Оценены энергии активации скольжения дислокаций, стимулированного облучением электронным пучком. Приведены результаты, демонстрирующие практически безактивационную миграцию двойных перегибов вдоль 30°-ной дислокации с кремниевым ядром в 4H-SiC. Показано, что на движение дислокаций в GaN как под действием сдвиговых напряжений, так и при облучении существенное влияние оказывают локализованные препятствия. Неравновесные носители заряда, введенные облучением в GaN, не только способствуют преодолению барьера Пайерлса, но и стимулируют открепление дислокаций от препятствий.

Кристаллография. 2025;70(4):670–678
pages 670–678 views
Дислокационные структуры и активные деформируемые среды
Зуев Л.Б., Баранникова С.А., Данилов В.И.
Аннотация

Установлена взаимосвязь дислокационных и автоволновых моделей пластического течения. Показано, что активность деформируемой среды, необходимая для генерации автоволновых процессов пластической деформации, обусловлена дислокационной структурой среды. Проанализирована и объяснена связь дисперсии автоволн со стадиями пластического течения и дислокационными структурами, наблюдаемыми на каждой из них. Предложен механизм возбуждения низкочастотных автоколебаний в деформируемой среде за счет упругого взаимодействия дислокационных ансамблей с движущимися дислокациями. Обсуждается взаимодополнение автоволнового и дислокационного подходов к описанию пластичности.

Кристаллография. 2025;70(4):679–688
pages 679–688 views
Особенности влияния зон Гинье–Престона на неупругие процессы в условиях высокоэнергетических внешних воздействий
Малашенко В.В.
Аннотация

Выполнен теоретический анализ движения ансамбля краевых дислокаций в состаренном бинарном сплаве в условиях высокоэнергетических внешних воздействий. В рамках теории динамического взаимодействия дефектов получено аналитическое выражение для зависимости динамического предела текучести от плотности дислокаций. Показано, что высокая концентрация зон Гинье–Престона в состаренном бинарном сплаве приводит к возникновению минимума на полученной зависимости.

Кристаллография. 2025;70(4):689–693
pages 689–693 views
Магниторезистивный эффект в суперионном проводнике
Якушкин Е.Д.
Аннотация

Обнаружен эффект магнитосопротивления в суперионном проводнике – монокристалле Pb0.66Cd0.34F2. Эффект, по-видимому, связан с действием силы Лоренца на систему подвижных ионов F. Эффект составляет ~1% в магнитном поле с индукцией ~1 Тл.

Кристаллография. 2025;70(4):694–697
pages 694–697 views

МЕТАМАТЕРИАЛЫ И ФОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ

Квазисинхронная генерация второй гармоники в фотонно-кристаллических структурах на основе йодноватой кислоты
Коновко А.А., Андреев А.В., Березкин В.В., Григорьев Ю.В., Криман Н.М., Решетова М.В., Минаев Н.В., Епифанов Е.О., Асадчиков В.Е.
Аннотация

Работа посвящена проблеме повышения эффективности регистрации излучения длинноволновой части оптического спектра. Рассмотрена задача генерации второй гармоники в двумерных фотонных кристаллах на основе йодноватой кислоты с целью конверсии длинноволнового излучения в видимый диапазон для последующей регистрации с помощью традиционных кремниевых детекторов. Обсуждаются проблемы формирования двумерных фотонно-кристаллических структур для практических задач нелинейной оптики и фотоники.

Кристаллография. 2025;70(4):698–704
pages 698–704 views

ПОВЕРХНОСТЬ, ТОНКИЕ ПЛЕНКИ

Микроструктурные изменения в магниевом сплаве Mg–Zn–REE после облучения лазерными импульсами наносекундной длительности
Васильев А.Л., Криштал М.М., Григорьев Ю.В., Полунин А.В., Родин А.О., Колобов Ю.Р.
Аннотация

Представлены результаты исследований структуры и состава поверхности и приповерхностных слоев сплава системы Mg–Y–Zn–Nd–Yb–Zr с длиннопериодной фазой после облучения наносекундными лазерными импульсами методами электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Показано, что в двухфазном сплаве в области матрицы α-Mg на поверхности образуется слой нанокристаллического МgO толщиной от 5 нм до сотен нанометров. Под ним формируется перекристаллизованный слой столбчатых кристаллитов толщиной ~1 мкм и латеральным размером 0.2–1 мкм с включениями кубического MgO. В области интерметаллида (фазы Mg12YZn–REE типа 18R) формируется трехслойная аморфно-кристаллическая структура, которая на поверхности представляет собой аморфный слой толщиной 15–20 нм, под ним – кристаллический слой столбчатых кристаллитов толщиной 0.1–0.3 мкм и латеральными размерами 0.1–0.5 мкм, затем аморфный слой интерметаллида толщиной ~1 мкм.

Кристаллография. 2025;70(4):705–712
pages 705–712 views