Elucidating structural order and disorder phenomena in mullite-type Al4B2O9 by automated electron diffraction tomography
Elucidating structural order and disorder phenomena in mullite-type Al4B2O9 by automated electron diffraction tomography
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通过自动电子衍射断层扫描阐明莫来石型 Al4B2O9 的结构有序和无序现象
DOI：
10.1016/j.jssc.2017.02.023
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发表时间：
2017
影响因子：
3.3
通讯作者：
U. Kolb
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
H. Zhao;K. Hoffmann;Y. Krysiak;B. Barton;L. Molina-Luna;R. B. Neder;H.-J. Kleebe;Th. M. Gesing;H. Schneider;R. X. Fischer;U. Kolb
用自动衍射层析术(ADT)研究了莫来石型硼酸铝(Al4B2O9)的晶体结构和无序现象。用Sol-Gel法制备的Al_4B_2O_9属于单斜晶系C2/m空间群，由单晶的三维电子衍射数据进行的从头算结构测定表明，Al_4B_2O_9的骨架是沿晶面扩展的边连接的AlO_6八面体。用透射电子显微镜和HAADF-STEM图像证实了有序结构(A)的存在。此外，还观察到无序晶体沿轴向扩散散射。对调制花样的分析表明，平均超结构(AAB)具有三个基准面，其中B对应于Alayer位移了1/2和1/2。对包含额外堆积无序的AAB序列模拟的衍射图与实验电子衍射图符合得很好。
The crystal structure and disorder phenomena of Al4B2O9, an aluminum borate from the mullite-type family, were studied using automated diffraction tomography (ADT), a recently established method for collection and analysis of electron diffraction data. Al4B2O9, prepared by sol-gel approach, crystallizes in the monoclinic space groupC2/m. Theab initiostructure determination based on three-dimensional electron diffraction data from single ordered crystals reveals that edge-connected AlO6octahedra expanding along thebaxis constitute the backbone. The ordered structure (A) was confirmed by TEM and HAADF-STEM images. Furthermore, disordered crystals with diffuse scattering along thebaxis are observed. Analysis of the modulation pattern implies a mean superstructure (AAB) with a threefoldbaxis, whereBcorresponds to anAlayer shifted by ½aand ½c. Diffraction patterns simulated for theAABsequence including additional stacking disorder are in good agreement with experimental electron diffraction patterns.
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