КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 20-77-10065

НазваниеМодулярность и топологические особенности природных и синтетических микропористых соединений со смешанными тетраэдрическими и гетерополиэдрическими анионами

РуководительАксенов Сергей Михайлович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр Российской академии наук», Мурманская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2020 - 06.2023  , продлен на 07.2023 - 06.2025. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-211 - Кристаллография и кристаллохимия минералов

Ключевые словакристаллохимия, рентгеноструктурный анализ, топология, минералогическая кристаллография, модулярность, политипия, симметрия, кристаллическая структура, сложность, цеолиты, каркасы

Код ГРНТИ38.35.17


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Современная кристаллография и кристаллохимия подразумевает широкое использование компьютерных расчетов, которые позволяют как анализировать детали строение уже известных кристаллических структур, так и предсказывать новые. Развитие вычислительных методов также позволило быстро анализировать большие объемы данных, в том числе по кристаллическим структурам . В рамках подхода к анализу топологии кристаллических структур, развиваемого проф. В.А. Блатовым и Д. Прозерпио были проанализированы кристаллические структуры классических цеолитов с тетраэдрическими каркасами, для которых были выделены наиболее встречаемые топологические единицы - тайлы. При этом, большое число цеолитоподобных соединений со смешанным каркасами так и остались неохарактеризованными, хотя по числу представителей они значительно превосходят тетраэдрические аналоги. В рамкам данного проекта, развивая общую теорию топологии и стехиометрии смешанных каркасов, планируется дать систематический анализ кристаллических структур природных микропористых соединений и их аналогов. При этом, планируется найти родственные блоки (модули), повторяющиеся как в тетраэдрических, так и в гетерополиэдрических структурах. Сформулированные цели и задачи являются новыми для данного направления и позволят существенных образом обогатить современную минералогическую кристаллографию и кристаллохимию. Основные задачи проекта включают: 1. Рентгеноструктурный анализ минералов и неорганических соединений, характеризующихся наличием смешанных тетраэдрических и гетерополиэдрических каркасов. Синтез новых соединений со смешанными и гетерополиэдрическими каркасами. 2. Теоретический анализ топологии кристаллических структур с использованием программы ToposPro. Сравнение тайлингов ("строительных" MT-кластеров) гетерополиэдрических каркасов с тайлингами (Т-кластерами) классических тетраэдрических цеолитов. Изучение полиморфизма смешанных каркасов и влияния локального гетерополиэдрического изоморфизма на топологию каркасов. 3. Модулярный анализ кристаллических структур с выделением крупных стабильных фрагментов-модулей, которые являются родственными для значительного числа кристаллических структур как природных так и синтетических соединений. Предсказание новых структурных типов на основе комбинации модулей различного типа. 4. Систематика природных и синтетических соединений, содержащих гетерополиэдрические каркасы. Установление фундаментальных взаимосвязей между классическими тетраэдрическими цеолитами и их гетерополиэдрическими аналогами. 5. Изучение физических свойств (в первую очередь люминесцентных и магнитных) соединений с гетерополиэдрическими каркасами. Сформулированные цели и задачи являются новыми для данного направления и позволят существенных образом обогатить современную минералогическую кристаллографию и кристаллохимию. Результаты проекта также могут служить основой для кристаллохимического дизайна и целенаправленного синтеза новых цеолитоподобных материалов с широким спектром физических и химических свойств (от сорбционных, до оптических), что существенным образом скажется на развитие современного неорганического материаловедения. Научный коллектив обладает большим опытом в области получения и комплексного изучения новых материалов и минералов. Полученные ранее результаты, опубликованные в ведущих научных журналах (с 2012 года опубликовано 174 статьи), показывают высокий уровень научной квалификации коллектива. Руководитель проекта имеет большой опыт работ в данной области и был приглашенным докладчиком на 22-ом Съезде Международного минералогического общества и 32-ой Европейской кристаллографической конференции. По результатам проекта планируется опубликовать не менее 10 статей в журналах, индексируемых в базах данных «Сеть науки» (Web of Science Core Collection) (из них не менее 4 статей в журналах с импакт-фактором более 2).

Ожидаемые результаты
- Будут получены новый данные о структурных особенностях, модурярности и топологии соединений, содержащих сетки апофиллитового типа. Полученные данные позволят расширить представление об их кристаллохимии. Модулярный анализ минералов и синтетических соединений группы канкринита (с учетом гипотетических членов) позволит охарактеризовать весь набор потенциальных пустот цеолитов данного типа. - Будет выполнен топологический и модулярный анализ гетерополиэдрических каркасов в структурах природных и синтетических цирконо-, титано- и ниобосиликатов. Сравнительный анализ частоты встречаемости тайлов в структурах MT-каркасов (по аналогии с частотой встречаемости Т-тайлов в структурах классических цеолитов, выполненный недавно проф. Блатовым В.А.) позволит не только охарактеризовать особенности их каркасов, но также предположить ряд потенциально новых структурных типов. Для структур минералов групп эвдиалита и лабунцовита будут получены данные о влиянии "гетерополиэдрического изоморфизма" на топологические особенности, а для минералов группы ловозерита - влияние способов укладки модулей. - Модулярный анализ кристаллический структуры чирвинскиита позволит установить его родство с минералами группы вёлерита. Будет подготовлен миниобзор по минералам и синтетическим соединениям группы вёлерита. - Будет выполнен топологический анализ борофосфатов с гетерополиэдрическими каркасами, содержащими полиэдры переходных металлов, и подготовлен обзор по их кристаллохимии. - Выполненные рентгеноструктурные исследование перротита позволят установить структурные и химические различия с другими минералами серии перротита - цзиньшацзанитом и бобшеннонитом, а также с сурхобитом. Сравнение с последним важно для непосредственного определения химических и структурных различий между минеральными видами. Подготовлен обзор по модулярной кристаллографии гетерофиллосиликатов. - Комплексные исследования новых синтетических соединений со структурным типом миксита позволят выявить особенности магнитных свойств в зависимости от сорта M- и T-катионов. - Будут детально охарактеризованы потенциально новые представители группы эвдиалита из Ловозерского массива (Россия) и массива Одихинча (Россия). - Уточнена кристаллическая структура ташелгита и сравнена со шпинелеподобными минералами, с которыми он находится в ассоциации в скарноидах. - Установление топологических особенностей кристаллических структур силикатов редкоземельных элементов, позволит установить ряд особенностей, которые помогут в поиске взаимосвязи состав-структура-свойства. - Будут изучены топологические особенности "антицеолитов" - соединений, содержащих положительно заряженные каркасы. - Будет выполнен топологический анализ минералов и синтетических соединений относящихся к классу сульфатов, содержащих переходные элементы. - Проведен топологический анализ урановых кластеров. - Проведен поисковый синтез новых соединений, содержащих гетерополиэдрические каркасы.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2020 году
За отчетный год выполнены все поставленные задачи: 1. Общий анализ банков данных кристаллических структур и банков данных гипотетических кристаллических структур. Топологический и модулярный анализ природных и синтетических соединений, содержащих сетки апофиллитового типа. Нами подготовлена классификация соединений, содержащих слои апофиллитового типа, основанная на типе изомера и количестве слоев в тетраэдрическом анионе. Так, она содержит в себе следующие полисоматические серии: - Полисоматическая серия эдингтонита. - Полисоматическая серия натролита: - Полисоматические серии монтесоммаита и другие гипотетические серии, построенные за счет конденсации слоев сейдитового типа: - Полисоматическая серия ACP-1: 2. Рентгеноструктурное изучение 1M2-политипа бурпалита из месторождения Бурпала (Россия). Сравнение структур, поиск модулярного и политипного родства между чирвинскиитом и минералами группы вёлерита. Подготовка миниобзора по минералам и синтетическим соединениям группы вёлерита. Выполненное рентгеноструктурное исследование показало, что «ромбический ловенит» представляет собой новый 1M2-политип бурпалита Na4Ca2Zr2[Si2O7]2F4 и относится к структурному типу 1 с пр. гр. P21/a и параметрами ячейки a = 7.2496(8) Å, b = 10.1232(11) Å, c = 11.0651(13) Å, β = 109.120(2) (в то время как сам бурпалит представляет собой 1М1-политип и относится к структурному типу 6 с пр. гр. и параметрами ячейки a = 10.117 Å, b = 10.445 Å, c = 7.256 Å, β = 90.04). Подготовлен обзор по минералам и синтетическим соединениям, относящимся к OD-семейству велерита. 3. Уточнение кристаллической структуры Rb{V[BP2O8(OH)]} с учетом двойникования. Расчет магнитных свойств соединений с общей формулой A+{M3+[BP2O8(OH)]}. Топологический анализ борофосфатов с гетерополиэдрическими каркасами, содержащими полиэдры переходных металлов. Монокристаллы Rb{V[BP2O8(OH)]} получены гидротермальным методом (T = 270-280°C; P = 80 атм.) в системе Rb2O–V2O–B2O3–P2O5–Z–H2O (Z – минерализатор; соотношении компонент 1:1:3:3). Кристаллическая структура Rb{V[BP2O8(OH)]} в целом аналогична ранее изученной. Ее основу составляют борофосфатные цепочки, которые объединяются с помощью VØ6-октаэдров. В каркасе присутствует система параллельных каналов, направленных вдоль [100], заполненных катионами Rb+. Топологический анализ MT-каркаса показал, выполненный с использованием программы ToposPro, что он состоит из трех типов тайлингов: [32.42][42.82][32.4.6.84]. 4. Рентгеноструктурное исследование перротита из месторождения Октябрьское (Россия). Установление особенностей двойникования, связанное с модулярным строением и OD-характером структуры. Нами выполнен рентгеноструктурный анализ перротита из месторождения Октябрьское в свете существующих противоречий в плане выбора элементарной ячейки. Установлено, что присутствующие в дифракционном наборе погасания типа (hk0): |h| + |k| = 4n + 2 не являются основанием для выбора триклинной ячейки, так как появление этих погасаний не соответствуют ни одной модели двойникования. Дальнейшие исследования во второй год планируется в рамках OD-теории применительно к гетерофиллосиликатам. 5. Топологический анализ гетерополиэдрических каркасов в структурах природных цирконо-, титано- и ниобосиликатов. 5.1. Топологические особенности и ионообменные свойства природных гетерофиллосиликатов. Для анализа путей миграции ионов с использованием комплекса программ ToposPro были взяты модели структур астрофиллита-1A и -2M, нафертисита и вебленита. Установлено, что каркасные представители надгруппы астрофиллита, относящиеся к структурным типам астрофиллита-1A и астрофиллита-2M, обладают одномерными каналами проводимости ионов Na+, K+, Ag+, Pb2+ и Rb+ вдоль направления (100). Характер ионной проводимости изменяется с одномерного на двумерный при использовании ионов Li+. Для титаносиликатов со структурным типом нафертисита также установлен одномерный характер проводимости ионов Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, Pb2+ вдоль направления [100], а эффективная ширина каналов позволяет говорить о возможности ионного обмена во встречных потоках. В структуре вебленита присутствуют каналы, наиболее широкие из известных к настоящему времени среди представителей семейства гетерофиллосиликатов. При этом в узком канале также возможна миграция ионов достаточно малого радиуса, например, Na+. Эффективные размеры широкого канала в структуре вебленита позволяют обеспечить ионный обмен во встречных потоках для всех ионов, включая крупный Cs+. В случае ионов Li+ проводимость становится двумерной (аналогично структурному типу астрофиллита и нафертисита). 5.2. Особенности стехиометрии и топологии смешанных гетерополиэдрических каркасов в минералах группы эвдиалита. С учетом возможного различного заселения M(2)-, M(3)- и M(4)-позиции дополнительными Q-, T*- и M*-катионами были получены все 12 типов возможных гетеропоэдрических MT-каркасов эвдиалитового типа, а также их общие формулы. Были проанализированы топологические особенности катионных сеток исходного гетеропоэдрического MT-каркаса эвдиалитового типа (FT#1), а также его производных (FT#2–12). Топологический анализ гетеропоэдрических MT-каркасов был также сделан на основе анализа натуральных тайлов. 6. Рентгеноструктурные исследования потенциально новых представителей группы эвдиалита из Ловозерского массива (Россия) и массива Одихинча (Россия). Для существенного облегчения распределения катионов по позициям структуры планируется подготовить “Excel spreadsheet” (по аналогии с таковой для минералов надгруппы амфиболов) используя алгоритм, предложенный К. Пфафф и др. 6.1. Одихинчаит – новый минерал из массива Одихинча. Одихинчаит - новый минерал группы эвдиалита был найден в щелочной интрузии Одихинча, которая относится к Маймеча-Котуйской щелочной провинции. Одихинчаит в целом изоструктурен другим 12-слойным представителям группы эвдиалита с пр. гр. R3m. В кристаллической структуре одихинчаита марганец (2.49 атома) преобладает над железом(II), что является главным отличием от тасекита. 6.2. Высокоциркониевые представители группы эвдиалита из Ловозерского массива. Нами выполнены 294 микрозондовых анализов МГЭ из Ловозерского массива, обогащенных цирконием и проанализировано их распространение в пределах массива. Выполненное рентгеноструктурное исследование данных образцов позволило установить редкое упорядочение катионов Zr по позициям структуры с понижением симметрии от R-3m до R32. 6.3. Новые способы расчета формул и названий минералов группы эвдиалита основе данных химического состава. На основе этой классификационной схемы Расцветаевой и Чуканова (2012) мы предложили новый алгоритм расчета формул и поиск названия для изучаемого минерального вида отталкиваясь лишь от данных химического состава. Для этого была предложена схема классификации минеральных видов группы эвдиалита на основе их химического состава. Алгоритм реализован в виде Microsoft Excel spreadsheet, аналогичный таковому для минералов надгруппы амфибола. 7. Гидротермальный синтез потенциально новых представителей группы миксита. Рентгеноструктурные и спектроскопические исследования, а также расчет и измерение магнитных свойств. Рентгеноструктурные исследования продуктов гидротермального синтеза в системах, содержащих олово, на предмет наличия новых фаз с гетерополиэдрическими каркасами. В рамках работ по синтезу новых фосфатов переходных элементов с минералоподобными структурами и смешанными MT-каркасами были изучены топологические особенности нового соединения NaMnNi2(H2/3PO4)3 со структурным типом аллюадита, синтезированного гидротермальным методом. Нами проанализированы особенности стехиометрии аллюадитового типа гетерополиэдрического МТ-каркаса и его производных, а также их топологические особенности. 8. Выполнено с опережением плана. Общий анализ банков данных кристаллических структур и банков данных гипотетических кристаллических структур. Подготовка списка минералов группы канкринита и родственных соединений для дальнейшего топологического и модулярного анализа. Впервые был выполнен систематический анализ минералов и синтетических соединений родственных канкриниту, в основе которых двумерные модули-слои (Periodic Building Unit, PerBU), представленные шестичленными тетраэдрическими кольцами. В рамках данной темы был проанализирован банк данных гипотетических структур цеолитов (Database of Hypothetical Zeolite Structures) и были найдены несколько гипотетических представителей, родственных канкриниту с различным числом слоев N. 9. Дополнительные исследования в рамках тематики проекта. Кристаллические структуры полиморфных (политипных) модификаций Na2Mn3(SO4)4 характеризуются модулярным строением, которое можно описать в рамках OD-теории. Основу их кристаллических структур составляют два типа неполярных слоев симметрия которых Pmc21 (L2n+1 тип слоев) и Pbcm (L2n тип слоев), соответственно, что относит их к категории IV OD структур с числом слоев M > 2. Анализ геометрии структур методом DFT-расчетов показал, что энергия структур возрастает в ряду: non MDO-4O > MDO1 > MDO2. Новый минерал: Одихинчаит Na9Sr3[(H2O)2Na]Ca6Mn3Zr3NbSi (Si24O72)O(OH)3(CO3)·H2O Опубликованные статьи: 1. Aksenov S.M., Yamnova N.A., Kabanova N.A., Volkov A.S., Gurbanova O.A., Deyneko D.V., Dimitrova O.V., Krivovichev, S.V. Topological features of the alluaudite-type framework and its derivatives: synthesis and crystal structure of NaMnNi2(H2/3PO4)3 // Crystals. 2021. V. 11. № 3. #237. (Q2) 2. Chukanov N.V., Aksenov S.M., Pekov I.V., Chervonnaya N.A., Varlamov D.A., Ermolaeva V.N., Britvin S.N. Ion exchange properties of natural titanium silicate caryochroite (Na,Sr)3{(Fe,Mg)2+10(OH)6[TiO(Si6O17)(OH)0.5]2}·8H2O with a 1D system of parallel wide channels: Experimental study and theoretical analysis of the topochemical mechanisms // Microporous and Mesoporous Materials. 2021. V. 312. #110776. (Q1) 3. Chukanov, N.V., Gritsenko, Yu.D., Aksenov, S.M., Pekov, I.V., Varlamov D.A., Pautov, L.A., Vozchikova, S.A., Ksenofontov, D.A. Odikhinchaite, Na9Sr3[(H2O)2Na]Ca6Mn3Zr3NbSi(Si24O72)O(OH)3(CO3)·H2O, a new eudialyte-group mineral from the Odikhincha intrusion, Taimyr Peninsula, Russia // Minerals. 2020. V. 10. № 12. #1062. (Q2) 4. Chukanov N.V., Aksenov S.M., Rastsvetaeva R.K. Structural chemistry, IR spectroscopy, properties, and genesis of natural and synthetic microporous cancrinite- and sodalite-related materials: a review // Microporous and Mesoporous Materials. doi: 10.1016/j.micromeso.2021.111098 (Q1) Статьи на рецензии: 5. Aksenov S.M., Antonov A.A., Deyneko D.V., Krivovichev S.V., Merlino S. Polytypic relations between Na2Mn3(SO4)4 polymorphs: OD (order-disorder), topological description, and DFT-calculations // Acta Crystallographica B. (Q3) 6. Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Чуканов Н.В., Банару А.М., Кобелева Е.А., Дейнеко Д.В., Кривовичев С.В. Теоретический анализ путей миграции катионов в микропористых гетерофиллосиликатах со структурами астрофиллитового и вебленитового типов // Журнал структурной химии. (на рецензировании) (Q4) Готовятся к печати по результатам первого года выполнения проекта: 7. Aksenov S.M., Dal Bo F., Chukanov N.V., Friis H., Portnov A.M., Zarubina E.S., Rastsvetaeva R.K., Krivovichev S.V. The “ortholåvenite” enigma solved: The crystal structure of a new monoclinic 2M2-polytype of burpalite Na2CaZr(Si2O7)F2 and comparative crystal chemistry of wöhlerite group minerals and synthetic compounds // Acta Crystallographica B. (Q3) 8. Aksenov S.M., Kabanova N.A., Chukanov N.V., Panikorovskii T.L., Krivovichev S.V. A quantitative analysis of complex isomorphism in the eudialyte-type structures: The role of local heteropolyhedral substitutions on the stoichiometry, topology, and ion-migration paths // Minerals. (Q2). 9. Aksenov S.M., Krivovichev S.V., Chukanov N.V., Pushcharovsky D.Yu., Burns P.C. Crystal chemistry and topology of 2D and 3D zeolites with the modulus based on tetrahedral nets with the apophyllite-type topology // Microporous and Mesoporous Materials. (Q1) 10. Mikhailova J.A., Stepenshchikov D.G., Aksenov S.M., Kalashnikov A.O., Krivovichev S.V. Who is Who in eudialyte group: A new algorithm and Excel spreadsheet for the express diagnostic // Scientific Reports. (Q1). 11. Panikorovskii T.L., Mikhailova J.A., Pakhomovsky Ya.A., Bazai A.V., Aksenov S.M., Kalashnikov A.O., Krivovichev S.V. Zr-rich eudialyte-group minerals from Mt. Kedykvyrpakhk, Lovozero alkaline massif, Russia // Minerals. (Q2). 12. Аксенов С.М., Миронова Ю.С., Ямнова Н.А., Волков А.С., Гурбанова О.А., Димитрова О.В., Кривовичев С.В. Особенности кристаллохимии борофосфатов ванадия: синтез, уточнение кристаллической структуры Rb{V[BP2O8(OH)]} и топологические особенности смешанных каркасов // Журнал структурной химии. (Q4)

 

Публикации

1. Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Кабанова Н.А., Волков А.С., Гурбанова О.А., Дейнеко Д.В., Димитрова О.В., Кривовичев С.В. Topological features of the alluaudite-type framework and its derivatives: synthesis and crystal structure of NaMnNi2(H2/3PO4)3 Crystals, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/cryst11030237

2. Гриценко Ю.Д., Чуканов Н.В,, Аксенов С.М., Пеков И.В., Варламов Д.А., Паутов Л.А., Возчикова С.А., Ксенофонтов Д.А., Бритвин С.Н. Odikhinchaite, Na9Sr3[(H2O)2Na]Ca6Mn3Zr3NbSi (Si24O72)O(OH)3(CO3)·H2O, a New Eudialyte-Group Mineral from the Odikhincha Intrusion, Taimyr Peninsula, Russia Minerals, - (год публикации - 2020) https://doi.org/10.3390/min10121062

3. Чуканов Н.В., Аксенов С.М., Пеков И.В., Червонная Н.А., Варламов Д.А., Ермолаева В.Н., Бритвин С.Н. Ion exchange properties of natural titanium silicate caryochroite (Na,Sr)3{(Fe,Mg)2+10(OH)6[TiO(Si6O17)(OH)0.5]2}·8H2O with a 1D system of parallel wide channels: Experimental study and theoretical analysis of the topochemical mechanisms Microporous and Mesoporous Materials, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110776

4. Чуканов Н.В., Аксенов С.М., Расцветаева Р.К. Structural chemistry, IR spectroscopy, properties, and genesis of natural and synthetic microporous cancrinite- and sodalite-related materials: a review Microporous and Mesoporous Materials, - (год публикации - 2021) https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111098

5. - Минералогическое «лего» – атомный конструктор ученых Пресс-служба Кольского научного центра, - (год публикации - )


Аннотация результатов, полученных в 2021 году
За отчетный год выполнены все поставленные задачи: 1. Модулярный и OD-анализ структур минералов и неорганических соединений. В частности: 1.1. Детальное описание политипов соединений с общей формулой A^+{M_2^{3+}[T^{3+}P_6O_{20}]} (A = Rb, Cs; M = Al, Ga; T = B, Al, Ga) выполнено в рамках OD-теории для структур. Полное структурное родство между соединениями Cs{[6]Al2[[4]TP6O20]} (T = B, Al) и Rb{[6]M3+2[[4]T3+P6O20]} (M = Al, Ga; T = Al, Ga), вероятно, может быть описано в рамках «расширенной» OD-теории с использованием анализа связей «блок–стержень-слой-каркас». 1.2. Отличие модификаций кристаллических структур Nd(HSeO3)2(SeO3)∙2H2O состоит в различном симметрийном способе укладок гетерополиэдрических слоев, что позволяет рассматривать их как представителей единого OD-семейства состоящего из двух типов неполярных OD-слоев (категория IV), а симметрия всех возможных политипов может быть описана единым OD-группоидом: 1.3. Получены новые данные об особенностях политипии и модулярном строении природного бериллобората берборита Be2(BO3)(OH)‧H2O. Так, для него известно три политипа. Нами установлены все симметрически допустимые возможности укладки слоев, которые определяют все семейство политипов. Аналогичная ситуация имеет место в ABBF-семействе бериллоборатов с общей формулой A+[Be2Ø2(BΔO3)] (A = Na, K, Rb, Cs, Tl; Ø = F-). 2. Завершение топологического анализа гетерополиэдрических каркасов в структурах природных цирконо-, титано- и ниобосиликатов. 2.1. Для анализа путей миграции ионов в цирконосиликатах с использованием программы ToposPro были взяты модели структур из базы данных ICSD. В основе данного подхода лежит разбиение Вороного-Дирихле, которое позволяет получить адекватную карту системы полостей и каналов. Данный подход позволил выделить и охарактеризовать различные пути миграции катионов Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+ и Pb2+ в структурах природных и синтетических цирконосиликатов. 2.2. Данная работа была перенесена на третий этап. 2.3. Гетерополиэдрические каркасы ловозеритового типа обладают модулярным строением на основе S6R-блоков. Нами установлено, что если S6R-блоки стыкуются только по полным граням, то возможен единственный тип слоя. В результате, из белых блоков можно создать только один обобщенный тип слоя, а именно набор бесконечных лент из блоков, каждая из которых стыкуется с соседней по половинам граней. Рассмотренные принципы демонстрируют все потенциальное разнообразие строения отдельного слоя разбиения пространства на S6R блоки. 2.4.1. Выполнено повторное рентгеноструктурное исследование ранее изученного «калий-оксониевого эвдиалита» ранее найденного на горе Кукисвумчорр, Хибинский щелочной массив. Уникальной особенностью минерала является значительное содержание оксония, что однозначно подтверждается данными КР-спектроскопии. Кристаллическая структура «калий-оксониевого эвдиалита» в целом аналогична опубликованной ранее и характеризуется наличием оксония во внекаркасных N1–4 позициях. 2.4.2. Гидратированный аналог сергеванита был найден на горе Селсурт (Ловозерский щелочной массив). Его кристаллическая структура в целом аналогична другим 12-слойным представителям подгруппы онейллита группы эвдиалита, характеризующихся пр. гр. R3. Основным химическим и структурным отличием потенциально нового минерала от сергеванита является преобладание оксония во внекаркасных N1–4 позиция. 3. На основе новых данные о сложности кристаллических структур проанализировать тетраэдрические каркасы цеолитных структур и получить новые данные об их параметрах сложности. Проведен статистический анализ информационной сложности цеолитных каркасов используя Атлас цеолитных структур. Структур комбинаторная сложность Кривовичева (Hcomb) дополнялась также координационной (Hcoor) и конфигурационной (Hconf) предложенные Хорнфеком. Было показано, что Hconf обладает большей способностью различать кристаллические структуры, чем Hcomb и Hcoor. Также установлено, что среди пространственных групп цеолитных каркасов наиболее часто встречается C2/m. Цеолиты с симморфными пространственными группами обычно более сложные. 4. Топологический анализ смешанных тетраэдрических и гетерополиэдрических каркасов в природных и синтетических соединениях. 4.1. Особенностью структур бериллоборатов является присутствие «бантичного» сочленения, что существенным образом затрудняет формирование «классических» тетраэдрических каркасов с отношением T:Ø=1:2. В большинстве структур бериллоборатов каркас выполняет анионную функцию (W<0), а его отрицательный заряд компенсируется за счет внекаркасных катионов преимущественно щелочных и щелочноземельных элементов. Отрицательно заряженные TrT-каркасы являются наиболее распространенными среди бериллоборатов. 4.2. Нами были проанализированы структуры природных и синтетических бериллофосфатов, в которых присутствуют смешанные тетраэдрические ТТ-каркасы, образованные за счет конденсации BeO4- и PO4-тетраэдров. Поскольку объединение PO4-тетраэдров напрямую через общий мостиковый кислород происходит крайне редко, то в большинстве бериллофосфатов число ВO4-тетраэдров равно числу PO4-тетраэдров (x = y). 5. Изучение особенностей катионного упорядочение в ташелгите CaMgFe2+Al9O16(OH) и его модулярный анализ. Сравнение со шпинелеподобными структурами. Комплексное изучение особенностей катионного упорядочения в ташелгите перенесено на третий этап. 5.1. Браунгайерит (Fe2GeO4) кристаллизуется в структурном типе шпинели с пр. гр. Fd3m и фактор-групповой анализ предлагает пять допустимых полос колебаний в КР-спектре. С увеличением давления наблюдается постепенное изменение спектров КР, что позволяет сделать вывод об отсутствии резкой перестройки структурного типа. При этом появляются некоторые дополнительные полосы спектрах, полученных при высоком давлении. 6. Проведение гидротермальных синтезов в многокомпонентных системах. Продолжаются попытки синтеза новых борофосфатов переходных и редкоземельных элементов методами гидротермально и твердофазного синтеза. 7. Изучение особенностей строения молекулярных кристаллов. 7.1. Из перечня 305 структурных классов (СК) на основе данных о числе порождающих элементов у 230 пространственных групп выявлены все СК моносистемных гомомолекулярных кристаллов, в которых может быть реализован ровно один опорный межмолекулярных контакт. Показано, что в этих СК комбинаторно-различимая сеть единственная и относится к топологическому типу dia. 7.2. Предложена новая схема расчета параметров сложности (HmolNet, HmolNet,tot) для молекулярных кристаллов как суммы сложности каждой молекулы, сложности межмолекулярных контактов и сложности смешения обоих. Сложность молекулярных сеток (HmolNet) является расширением комбинаторной сложности (Hmol) кристаллической структуры, введенной Кривовичевым. Параметры сложности были рассчитаны для набора, состоящего из 4152 молекулярных кристаллов состава CxHyOz, характеризующихся структурным классом P21/c, Z = 4 (1). В результате было получено статистическое распределение набора молекулярных кристаллов на основе значений CNmol, CNcrit и параметров сложности. 8. Дополнительные исследования в рамках тематики проекта: изучение особенностей распределения катионов в кристаллической структуре мухинита. Найденные образец мухинита с эмпирической формулой: (Ca1.793La0.144Ce0.039Nd0.032Pr0.008)Σ2.016(Al2.204V3+0.439Mg0.216Cr3+0.123Co0.003Ti0.001)Σ2.986(Si2O7)(SiO4)O(OH). Отличительной особенностью изученного образца является то, что А1-позиция (<А1-О> = 2.586 Å) полностью занята Са2+, в то время как А2-позиция обогащена катионами REE3+ (с преобладанием La3+, по данным химического анализа) и имеет смешанный состав Ca2+ (0.75(1) атома) и REE3+ (0.25 атома).

 

Публикации

1. Аксенов С.М., Антонов А.А., Дейнеко д.В., Кривовичев С.В., Мерлино С. Polymorphism, polytypism, and modular aspect of compounds with the general formula A2M3(TO4)4 (A = Na, Rb, Cs, Ca; M = Mg, Mn, Fe3+, Cu2+; T = S6+, P5+): OD (order-disorder), topological description, and DFT-calculations Acta Crystallographica Section B STRUCTURAL SCIENCE, CRYSTAL ENGINEERING AND MATERIALS, V. 78, P. 61-69 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1107/S2052520621009136

2. Аксенов С.М., Кабанова Н.А., Чуканов Н.В., Паникоровский Т.Л., Блатов В.А., Кривовичев С.В. The role of local heteropolyhedral substitutions in the stoichiometry, topological characteristics, and ion-migration paths in the eudialyte-related structures: A quantitative analysis Acta Crystallographica Section B STRUCTURAL SCIENCE, CRYSTAL ENGINEERING AND MATERIALS, V. 78, P. 80-90 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1107/S2052520621010015

3. Аксенов С.М., Кузнецов А.Н., Антонов А.А., Ямнова Н.А., Кривовичев С.В., Мерлино С. Polytypism of compounds with the general formula Cs{Al2[TP6O20]} (T = B, Al): OD (order-disorder) description, topological features, and DFT-calculations Minerals, V. 11. № 7. P. 708. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/min11070708

4. Аксенов С.М., Миронова Ю.С., Ямнова Н.А., Волков А.С., Димитрова О.В., Гурбанова О.А., Дейнеко Д.В., Блатов В.А., Кривовичев С.В. Polymorphism and topological features of compounds with the general formula A+1-xB2+x{M2+xM3+1-x[BP2O8(OH)]} (where x = 0, 1) Journal of Solid State Chemistry, V. 308, 122831 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1016/j.jssc.2021.122831

5. Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Чуканов Н.В., Кабанова Н.А., Кобелева Е.А., Дейнеко Д.В., Кривовичев С.В. Теоретический анализ путей миграции катионов в микропористых гетерофиллосиликатах со структурами астрофиллитового и вебленитового типов Журнал структурной химии, Т. 63. № 2. С. 224-232 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.26902/JSC_id88422

6. Банару А.М., Аксенов С.М. Complexity of molecular nets: a statistical approach Symmetry, V. 14. P. 220 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/sym14020220

7. Банару А.М., Аксенов С.М., Банару Д.А. Критические молекулярные координационные числа в структурном классе P21/c, Z = 4(1) Вестник Московского Университета. Серия 2. Химия, Т. 62. № 5. С. 435–444. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3103/S0027131421050023

8. Банару А.М., Аксенов С.М., Кривовичев С.В. Complexity parameters for molecular solids Symmetry-Basel, V. 13. № 8. P. 1399. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/sym13081399

9. Банару А.М., Банару Д.А., Аксенов С.М. Структурные классы молекулярных кристаллов с единственным опорным контактом Журнал структурной химии, Т. 63. № 2. С. 198-209 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.26902/JSC_id88410

10. Михайлова Ю.А., Степенщиков Д.Г., Калашников А.О., Аксенов С.М. Who is Who in eudialyte group: A New Algorithm for the Express Allocation of a Mineral Name Based on the Chemical Composition Minerals, V. 12. P. 224 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/min12020224

11. Паникоровский Т.Л., Михайлова Ю.А., Пахомовский Я.А., Базай А.В., Аксенов С.М., Калашников А.О., Кривовичев С.В. Zr-Rich Eudialyte from the Lovozero Peralkaline Massif, Kola Peninsula, Russia Minerals, V. 11. P. 982. (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/min11090982

12. Сеткова Т.В., Спивак А.В., Боровикова Е.Ю., Воронин М.В., Захарченко Е.С., Балицкий В.С., Кузьмин А.М., Сипавина Л.В., Искрина А.В., Хасанов С.С. Synthetic brunogeierite Fe2GeO4: XRD, Mössbauer and Raman high-pressure study Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, V. 267, Part 2, 120597 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.120597

13. Аксенов С.М., Кабанова Н.А., Чуканов Н.В., Блатов В.А., Кривовичев Topological analysis of local heteropolyhedral substitutions in the eudialyte-related structures Acta Crystallographica Section A FOUNDATIONS AND ADVANCES, V. 77, P. C557-C558 (год публикации - 2021)

14. Аксенов С.М., Кориневский В.Г., Замятин Д.А., Рянская А.Д., Колисниченко С.В., Лебедева С.М. The crystal structure features of REE-rich mukhinite, Ca2Al2V3+Si3O12(OH), from carbonatites of the South Urals, Russia Уральская минералогическая школа, Т. 27. С. 15-17. (год публикации - 2021)

15. Аксенов С.М., Мерлино С. Кристаллохимия, модулярность и особенности симметрии и политипи неорганических соединений с OD (“order-disorder”) структурам Тезисы докладов X Национальной кристаллохимической конференции, С. 13 (год публикации - 2021)

16. Аксенов С.М., Чуканов Н.В., Кабанова Н.А., Ямнова Н.А., Кривовичев С.В. Ионообменные свойства природных гетерофиллосиликатов: Теоретические данные XII Всероссийская молодежная научная конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования», Т. 12. С. 8-10 (год публикации - 2021)

17. Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Кабанова Н.А., Волков А.С., Гурбанова О.А., Дейнеко Д.В., Димитрова О.В., Кривовичев С.В. Гидротермальный синтез и кристаллическая структура NaMnNi2(H2/3PO4)3 – нового соединения со структурой минерала аллюадита Тезисы докладов Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2021), С. ВЕСЭМПГ-002 (год публикации - 2021)

18. Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Кривовичев С.В., Мерлино С. Особенности полиморфизма и политипии соединений с общей формулой A+{M3+2[T3+P6O20]} (A = Rb, Cs; M = Al, Ga; T = B, Al, Ga) OD-борофосфатов Сборник тезисов международной конференции молодых ученых «Кристаллохимические аспекты создания новых материалов: теория и практика», С. 27-29 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.31453/kdu.ru.978-5-7913-1192-4-2021-90

19. Гридин Д.М., Аксенов С.М., Банару А.М., Кривовичев С.В. Топологические особенности, стехиометрия и структурная сложность бериллоборатов со смешанными TrT-, TT- И TrTT-каркасами Тезисы докладов X Национальной кристаллохимической конференции, С. 96-97 (год публикации - 2021)

20. Зарубина Е.С., Аксенов С.М., Кориневский В.Г., Рянская А.Д., Замятин Д.А. The crystal structure features of potassic-magnesio-hastingsite KCa2(Mg4Fe3+)(Si6Al2O22)(OH)2 from the Ilmeny Mountains Уральская Минералогическая школа, Т. 27. С. 43-45. (год публикации - 2021)

21. Кобелева Е.А., Аксенов С.М., Банару А.М., Чернятьева А.П., Кривовичев С.В. Особенности кристаллохимии и топологии цеолитов и их аналогов со смешанными бериллофосфатными TT-каркасами XII Всероссийская молодежная научная конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования», Т. 12. С. 74-77 (год публикации - 2021)

22. Миронова Ю.С., Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Волков А.С., Гурбанова О.А., Димитрова О.В. Синтез, уточнение кристаллической структуры Rb{V[BP2O8(OH)]} и топологические особенности смешанных каркасов в структурах соединений с общей формулой A+{M3+[BP2O8(OH)]} Тезисы докладов X Национальной кристаллохимической конференции, С. 240-241 (год публикации - 2021)

23. Миронова Ю.С., Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Кривовичев С.В. Особенности стехиометрии борофосфатов со смешанными каркасами MTT-, TTT- и TrTTT-типов XII Всероссийская молодежная научная конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования», Т. 12. С. 99-101 (год публикации - 2021)

24. Чуканов Н.В., Аксенов С.М., Расцветаева Р.К. Особенности модулярного строения многослойных представителей семейства канкринита Сборник тезисов международной конференции молодых ученых «Кристаллохимические аспекты создания новых материалов: теория и практика», С. 82-83 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.31453/kdu.ru.978-5-7913-1192-4-2021-90


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Все запланированные работы в отчетном периоде были выполнены в полном объеме, а небольшие изменения не повлияли на общие цели и задачи исследований и соответствовали тематике проекта. 1.1. Рассмотрены особенности строения и симметрии гидроксидов щелочных металлов (Li, Na, K, Rb, Cs) и таллия, кристаллизующихся в структурных типа: LiOH, -NaOH, β-NaOH, TlOH, а также выполнены расчеты сложности кристаллических структур. 1.2. Модулярный подход в современной неорганической кристаллохимия является мощным инструментом, который позволяет не только более детально анализировать известные структуры и находить между ними структурное родство. В обзоре мы собрали новые данные, опубликованные за последние 15 лет, о проявлении феноменов политипии, OD-структур и модулярности в неорганических соединениях, а также топологическом подходе к анализу кристаллических структур. 1.3. Природные представители группы канкринита [1] объединяют тригональные или гексагональные фельдшпатоиды [2], основу структуры которых составляет микропористый тетраэдрический каркас. Для определения топологии каркаса для представителей с N числом слоев может быть использовано уравнение, предложенное ранее в работе [3]. Однако даже такая характеристика топологии каркаса недостаточно полная [4]. Так, среди структурных производных десятислойных представителей ССК имеются две пары каркасов, содержащих одинаковый набор пустот: [can]2[sod]6[los]2 (№15 и №16) и [can]4[sod]5[nh7] (№4 и №10). 1.4. Нами был проведен статистический анализ точечных групп симметрии для всех фуллеренов C20 – C60 с 4-членными кольцами (всего 141325). Полученные результаты представляют практический интерес и могут быть использованы для описания топологий полиоксометаллатов со структурами, родственными фуллеренам. В частности, как было отмечено Бернсом [5], в топологии урановых полиоксометаллатных кластеров отсутствуют примеры смежных квадратов. Однако в полученном списке мы нашли 52 таких кластера. 1.5. На основе полученных ранее дифракционных данных выполнено повторное уточнение кристаллической структуры минерала ташелгита [6] с идеализированной формулой CaMgFe2+Al9O16(OH). С учетом принципов модулярной кристаллографии [8–10] в структуре ташелгита можно выделить два типа модулей, параллельных (010) (Z = 2): – волнообразный слоистый модуль шпинелевого типа; – промежуточный I-модуль, который содержит одиночные тетраэдры, тетраэдрические диортогруппы и октаэдры, а также внекаркасные A-катионы. 1.6. Среди природных и синтетических оксидов существует обширное семейство со стехиометрией MO2 и кристаллическими структурами, родственными минералу колумбиту [11]. На основе данных об их топологии была предложена систематика, которая позволила классифицировать все известные соединения, а также существенно расширить данные об их кристаллохимии. 1.7. Новое семейство моноклинных соединений с общей формулой SrLn4(TeO3)4Cl6, где Ln = Ce, Nd, Sm [19] относится к большой группе сложных слоистых теллурит-галогенидов редкоземельных элементов [20–24], но существенно отличается по структуре и особенностям строения. Различные способы их укладки формируют единое OD-семейство которое относится к категории III [26], в соответствии с ZNF-соотношением возможно только два MDO-политипа. В структурах сложных селенит- и теллурит-галогенидов редкоземельных элементов довольно часто встречаются тетрагональные или псевдотетрагональные слои состава [(Ln,MI)12(TO3)12]n+ (MI = K, Rb, Cs), которые чередуются с галогенидными и/или металл-галогенидными слоями состава [X8], [MIX16+y] и [MII6X24] (MII = Cd, Mn, Co; X = Cl, Br) с образованием сложных последовательностей [20,21]. С использованием формализма OD-теории нами был выполнен симметрийный анализ кристаллических структур данного семейства [20]. 2.1. Методами рентгеноструктурного анализа, ИК- и КР-спектроскопии нами были изучены образцы промежуточных членов твердого раствора цепинита-Na–цепинита-K, характеризующиеся высокой степенью гидратации и низким содержанием внекаркасных катионов. Кристаллические структуры изученных образцов 1 и 2 в целом аналогичны ранее опубликованным для цепинита-Na [32,33] и цепинита-K [34,35], но отличаются некоторыми индивидуальными особенностями распределения катионов по позициям и особенностями их упорядочения. Как было отмечено ранее, отличительной особенностью минералов подгруппы вуориярвита можно считать высокую степень их гидратации, что выражается в присутствии катионов оксония, что подтверждается данными ИК- и КР-спектроскопии для изученных образцов 1 и 2. 2.2. Методом монокристального рентгеноструктурного анализа изучена кристаллическая структура ловозеритоподобного Na,Zr,-силиката, обнаруженного в Ловозерском щелочном массиве (Кольский п-ов, Россия). Параметры тригональной ячейки: a =10.1857(6) Å, c =13.139(1) Å, V = 1180.54 Å3, пр.гр. R3m. Особенности распределения катионов по независимым позициям в структуре минерала представлены в кристаллохимической формуле (Z=3): A(Na0.45K0.100.45)3B3 C(Na0.45Mn0.250.30)M(Zr0.95Nb0.05){Si6O12[(OH)0.78O0.22]3(OH)3}. Согласно утвержденной номенклатуре минералов ловозеритовой группы изученный образец принадлежит к цирсиналит-ловозеритовой подгруппе. 3. Силикаты редкоземельных элементов привлекают интерес благодаря широкому разнообразию структурных мотивов. Анализ их кристаллохимии и топологии продолжается, а промежуточные результаты нашли отражение в обзоре, который в настоящее время находится на рецензировании: 4.1. При изучении тройной системы Rb2MoO4–CoMoO4–Hf(MoO4)2 был получен новый молибдат с общей формулой Rb5Hf1.5Сo0.5(MoO4)6. Соединение относится к семейству молибдатов с общей формулой A_(5–δ)^+ {Z_(1–x)^(n+) Z_(1+x)^(4+) 〖(MoO_4)〗_6}, где δ=4x+n(1–x)–3, которые представлены двумя топологически различными структурными типами. Несмотря на то, что оба структурных типа (тип I и II) характеризуются одинаковой общей формулой они принадлежат разным структурным типам, что выражается в различии их натуральных тайлингов: [86] и [43][4.122]3[123][125], соответственно. 5. Монокристаллы нового синтетического станносиликата K4Sn2(Si6O18)·2H2O получены методом среднетемпературного гидротермального. Кристаллическая структура изучена методом рентгеноструктурного анализа. Особенностью гетерополиэдрического каркаса в структурах минералов и неорганических соединений со структурой костылевита является наличие системы широких параллельных каналов, идущих вдоль [100], характеризующихся восьмиугольным сечением и топологией [347482/2]. 6.1. Проведен топологический анализ кристаллических структур всех известных молекулярных органических минералов с депонированными структурными данными (14 кристаллических структур). В каждой структуре выявлена критическая сеть межмолекулярных контактов, содержащая опорные контакты. 6.2. Среди природных сульфидов мышьяка и их полиморфных модификаций большинство относится к молекулярным кристаллам и демонстрирует большое разнообразие не только молекулярных упаковок, но и состава и формы молекул [46]. Среди всех структур реальгар и парареальгар обладают самым большим (по абсолютной величине) вкладом Hedge в HmolNet среди рассмотренных структур. 6.3. Проведен анализ сетей межмолекулярных контактов по выборке из 425 уникальных структурных данных CSD, относящихся к структурным классам диметилсульфата (СК DMSO4) и бензонитрила (СК PhCN). Эти СК являются самыми частотными в молекулярных кристаллах среди всех СК, которые могут быть построены за счет единственного независимого опорного контакта между молекулами. 6.4. Рассчитано количество информации, содержащейся в сети контактов и в критической сети структурных единиц кристаллических модификаций CaCO3 и его кристаллогидратов, в расчете на один контакт. Установлен топологический тип критической сети. Во всех структурах, кроме икаита, число симметрически независимых контактов в критической сети совпадает со своей точной нижней границей.

 

Публикации

1. Антипин А.М., Волкова Е.А., Ковалев В.Н., Боровикова Е.Ю., Япаскурт В.О Синтез и структура монокристаллов Sc2-xTmx(BO3)2 Кристаллография, Т. 67, № 4, С. 578-585 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.31857/S0023476122040038

2. Банару А.М., Банару Д.А., Аксенов С.М. Информационная сложность порождающего подмножества кристаллографических групп Кристаллография, Т. 67. № 4. С. 561-570. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.31857/S0023476122030043

3. Банару А.М., Банару Д.А., Аксенов С.М. On the Subset of Intermolecular Contacts Generating a Molecular Crystal: Topological Features of Organic Minerals Crystallography Reports, V. 67. № 7. P. 1133–1145 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1134/S1063774522070410

4. Банару А.М., Банару Д.А., Аксенов С.М. Структурные классы диметилсульфата и бензонитрила Журнал структурной химии, Т. 64. № 4. Статья 109378 (С. 1-19). (год публикации - 2023) https://doi.org/10.26902/JSC_id109378

5. Банару А.М., Бонд А.Д., Аксенов С.М., Банару Д.А. Molecular crystals with a sole bearing contact: structural classes and statistical data ZEITSCHRIFT FUR KRISTALLOGRAPHIE - CRYSTALLINE MATERIALS, V. 237. № 6–7. P. 271–279. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1515/zkri-2022-0017/html

6. Банару Д.А., Аксенов С.М., Ямнова Н.А., Банару А.М. Структурная сложность молекулярных, цепочечных и слоистых кристаллических структур природных и синтетических сульфидов мышьяка Кристаллография, Т. 68. № 2. С. 209-222 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.31857/S0023476123020030

7. Банару Д.А., Банару А.М., Аксенов С.М. Структурная сложность полиморфных модификаций карбоната кальция и его кристаллогидратов Журнал структурной химии, Т. 63. № 8. Статья №96300 (С. 1–14) (год публикации - 2022) https://doi.org/10.26902/JSC_id96300

8. Банару Д.А., Хорнфек В., Аксенов С.М., Банару А.М. On the origin of the combinatorial complexity of the crystal structures with 0D, 1D, or 2D primary motifs CrystEngComm, V. 25. P. 2144-2158 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1039/D2CE01542K

9. Боровикова Е.Ю., Спивак А.В., Сеткова Т.В., Квас П.С., Кузьмин А.В., Захарченко Е.С., Балицкий В.С.. Хасанов С.С., Лазаренко В.А., Дороватовский П.В., Корсунов Д.М., Аксенов С.М. Synchrotron single-crystal XRD, IR-, Raman spectroscopy and high pressure study of synthetic krieselite Spectrochimica Acta A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, V. 288. P. 122137 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.122137

10. Кориневский В.Г., Чуканов Н.В., Аксенов С.М., Котляров В.А., Замятин Д.А., Рянская А.Д., Колисниченко С., Лебедева С.В., Ермолаева В.Н. Crystal chemistry and origin of REE-bearing mukhinite from carbonate veins of the Svetlinsky gold deposit, South Urals, Russia Mineralogical Magazine, V.86. P. 821-833 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1180/mgm.2022.30

11. Муртазоев А.Ф., Бердоносов П.С., Аксенов С.М., Кузнецов А.Н., Долгих В.А., Нелюбина Ю.В., Мерлино С. Polytypism of Ln(SeO3)(HSeO3)·2H2O compounds: synthesis and crystal structure of the first monoclinic modification of Nd(SeO3)(HSeO3)·2H2O, DFT calculations and order/disorder description Acta Crystallographica B, V. 79. P. 176-183. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1107/S2052520622012227

12. Чаркин Д.О., Волков С.Н., Гришаев В.Ю., Долгих В.А., Кузнецов А.Н.,Дейнеко Д.В., Лысенко К.А., Аксенов С.М. A new family of rare earth – strontium tellurite chlorides, SrLn4(TeO3)4Cl6 (Ln = Ce, Nd, Sm): Synthesis, crystal structures, possible polytypism, and crystal-chemical relationships Journal of Solid State Chemistry, V. 320. статья № 123822 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.123822

13. Чаркин Д.О., Долгих В.А., Омельченко Т.А., Вайтиева Ю.А., Волков С.Н., Дейнеко Д.В., Аксенов С.М. Symmetry Analysis of the Complex Polytypism of Layered Rare-Earth Tellurites and Related Selenites: The Case of Introducing Transition Metals Symmetry, V. 14. № 10. P. 2087 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/sym14102087

14. Чуканов Н.В., Аксенов С.М., Пеков И.В. Infrared spectroscopy as a tool for the analysis of framework topology and extra-framework components in microporous cancrinite- and sodalite-related aluminosilicates Spectrochimica Acta A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, V. 287. P. 121993 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1016/j.saa.2022.121993

15. Чуканов Н.В., Вигасина М.Ф., Расцветаева Р.К., Аксенов С.М., Михайлова Ю.А., Пеков И.В. The evidence of hydrated proton in eudialyte-group minerals based on Raman spectroscopy data Journal of Raman Spectroscopy, V. 53. P. 1188-1203. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.1002/jrs.6343

16. Чуканов Н.В., Пазеро М., Аксенов С.М., Бритвин С.Н., Зубкова Н.В., Юки Л., Вицке Т. Columbite supergroup minerals: nomenclature and classification Mineralogical magazine, V. 87, № 1, P. 18-33 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1180/mgm.2022.105

17. Ямнова Н.А., Банару Д.А., Банару А.М., Аксенов С.М. Сравнительная кристаллохимия, симметрийные особенности и структурная сложность гидроксидов LiOH, NaOH, RbOH, CsOH и TlOH Журнал структурной химии, Т. 63. № 12. Статья 103704 (С. 1-14). (год публикации - 2022) https://doi.org/10.26902/JSC_id103704

18. Аксенов С.М. Модулярная кристаллохимия: от минералов к материалам Материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых), посвященной 65-летию Института геохимии им. А.П.Виноградова и 105-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона. Иркутск, 21-25 ноября 2022 г., Т.1. С. 19-23 (год публикации - 2022)

19. Аксенов С.М., Мерлино С. Modularity of the crystal structures of minerals and synthetic compounds with the general formula A2M3(TO4)4 Proceedings of the X International Siberian Early Career Geoscientists Conference. 13–17 June 2022, Novosibirsk., P. 13-14 (год публикации - 2022)

20. Аксенов С.М., Чуканов Н.В., Ямнова Н.А., Расцветаева Р.К. Симметричные водородные связи в минералах и синтетических соединениях Тезисы докладов XVIII Российского Совещания по экспериментальной минералогии. Иркутск, 5-10 сентября 2022 г., С. 57 (год публикации - 2022)

21. Миронова Ю.С., Чаркин Д.О., Аксенов С.М., Тананаев И.Г. Особенности фазообразования в модельной системе ZrO2–B2O3–P2O5 для моделирования процессов кристаллизации борофосфатных стекол при иммобилизации четырехвалентного урана Сборник тезисов X Российской конференции с международным участием «Радиохимия-2022». Санкт-Петербурн, 26-30 сентября 2022 г., С. 11 (год публикации - 2022)

22. Степенщиков Д.Г., Аксенов С.М. Полиморфизм каркасов ловозеритового типа: особенности сочленения S6R-блоков и принципы генерации новых структур Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2022». Сборник статей студентов, аспирантов, научных сотрудников академических институтов и преподавателей ВУЗов геологического профиля. Екатеринбург, 26 сентября–03 октября 2022 г., С. 146-149 (год публикации - 2022)

23. Ямнова Н.А., Волков С.Н., Гурбанова О.А., Волков А.С., Димитрова О.В., Дейнеко Д.В., Вайтиева Ю.А., Аксенов С.М. Синтез, особенности кристаллической структуры и топологии нового микропористого станносиликата K4Sn2(Si6O18)·2H2O со структурным типом костылевита Материалы Всероссийской конференции (с участием зарубежных ученых), посвященной 65-летию Института геохимии им. А.П.Виноградова и 105-летию со дня рождения академика Л.В.Таусона. Иркутск, 21-25 ноября 2022 г., Т.2. С. 247-251 (год публикации - 2022)


Возможность практического использования результатов
Модулярный подход в современной неорганической кристаллохимия является мощным инструментом, который позволяет не только более детально анализировать известные структуры и находить между ними структурное родство, но также и предсказывать потенциально новые структуры, которые могут быть востребованы современным материаловедением. Большое число примеров соединений с модулярными структурами позволяет говорить о том, что данное явление широко распространено среди природных и синтетических соединений. Применение формализма OD-теории позволяет анализировать симметрию политипов с различным характером кристаллических структур. Результаты проведенных исследований могут стать звеном в поиске алгоритмов для теоретического компьютерного моделирования функциональных материалов.