Электронный журнал ИССЛЕДОВАНО В РОССИИ 8 9 2 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/085.pdf Для сопоставления результатов расчета с экспериментом необходимо разделить /(s) на число единиц состава в кластере, поскольку значения интенсивности рассеяния, рассчитанные по формуле (2), зависят от числа атомов в кластере.

Методика анализа картин рассеяния рентгеновских лучей наноразмерными частицами заключается в последовательном расчете теоретических дифракционных картин по выше приведенному алгоритму для разных вариантов модельных кластеров и сопоставлении теоретических кривых распределений интенсивности I(s) с экспериментально измеренными зависимостями.

3. Помол в течение 65 часов в воздушной атмосфере

На рис. 1 представлена зависимость интенсивности рассеяния в электронных единицах от модуля дифракционного вектора s, полученная при рентгенографировании образца диопсида после 65 часов помола на воздухе, в сравнении со штрихдиаграммой, рассчитанной теоретически на основе структурных характеристик, уточненных методом Ритвельда по рентгенограмме неразмолотого диопсида (табл.1).

Таблица 1. Периоды элементарной ячейки, координаты, тепловые факторы (B0), коэффициенты заполнения позиций (Occ) атомов в структуре диопсида. Rb, Rp - брэгговский и профильный

факторы недостоверности, соответственно:

Из рис. 1 видно, что экспериментальная кривая I(s) представляет собой типичную кривую распределения интенсивности рассеяния некристаллическим (аморфным) материалом, которая достаточно монотонно изменяется с увеличением модуля дифракционного вектора и содержит несколько сильно размытых и не ярко выраженных максимумов. Однако следует отметить наличие на кривой некоторого количества слабых, достаточно узких пиков, совпадающих по положению с интерференционными максимумами поликристаллического диопсида. Хотя величина этих пиков мала, их нельзя принять за флуктуации интенсивности, поскольку при повторных съемках они воспроизводились. Следовательно, в изучаемом образце, наряду с «рентгеноаморфной» фазой, присутствует малое количество поликристаллического диопсида. На рис. 2 показано сравнение картин рассеяния рентгеновских лучей образцом диопсида после 65 часов помола и образцом глушеного стекла, содержащего 80% диопсида, исследованного в работе

[10].

На этом рисунке видно, что кривые распределения интенсивности рассеяния от глушеного

стекла и порошка диопсида качественно подобны. Это позволяет предположить, что области ближнего упорядочения в расположении атомов глушеного стекла на основе диопсида [11] и размолотых порошков этого минерала качественно близки. Этот результат согласуется с выводами, полученными на основе данных ИК и ЯМР спектроскопии, о качественном подобии образцов диопсида, поглотившего СО2 при тонком измельчении, и карбонат содержащими диопсидными стеклами [1,2].

Для выяснения особенностей атомной структуры диопсида, «аморфизированного» помолом в течение 65 часов на воздухе, был проведен теоретический расчет картин рассеяния рентгеновских лучей кластерами, состоящими из различного числа элементарных ячеек диопсида.

На рис. 3. показаны кривые распределения интенсивности рассеяния порошком диопсида, размолотым в течение 65 часов на воздухе и модельные кривые рассеяния кластерами, состоящими из 1, 4, 8 и 16 элементарных ячеек диопсида (цифрами в скобках обозначены размеры кластера в периодах элементарной ячейки вдоль осей x, y и z). Представленная на рис. 3 кривая рассеяния образцом была получена после обработки экспериментальных данных при помощи обратного Фурье-преобразования, выполненного для исключения вклада в картину рассеяния небольшой доли поликристаллов диопсида [12]. Сравнение экспериментальной кривой с кривой рассеяния кластером, состоящим из одной элементарной ячейки диопсида, позволяет судить о качественном подобии модельной области когерентного рассеяния и области ближнего