В журнале Acta Crystallographica Section B опубликована статья сотрудников геологического факультета

В конце 2023 года в последнем номере научного журнала Acta Crystallographica Section B опубликовали статью авторства и соавторства сотрудников геологического факультета МГУ.

Работа готовилась авторами на протяжении трёх лет. В силу специфики 4-мерной тематики статьи, пройти рецензирование было непросто. Два рецензента одобрили статью, а третий рецензент перед одобрением написал 12 конкретных вопросов и замечаний, на которые получил удовлетворившие его ответы.  Взаимодействие с рецензентами и редакторами очень помогло с окончательной доработкой статьи.

Ключевой рисунок статьи поместили на обложку номера журнала Acta Cryst B79 part6.

Ссылки на статью (статья доступна для прочтения в полном формате):

A. Talis and Y. Kucherinenko. Non-crystallographic helices in polymers and close-packed metallic crystals determined by the four-dimensional counterpart of the icosahedron. Acta Cryst. (2023). B79, 537-546.

A. Talis and Y. Kucherinenko. Non-crystallographic helices in polymers and close-packed metallic crystals determined by the four-dimensional counterpart of the icosahedron. Acta Cryst. (2023). B79, 537-546.

Работа посвящена винтовым осям симметрии, запрещённым в пространственных группах симметрии кристаллов. Такая ось экспериментально наблюдается и локально действует (в пределах спирали, а не всего кристалла) в кристалле металла или (био)полимера. Выявление таких осей позволяет определить некристаллографическую симметрию кристалла. На наш взгляд, дело в стремлении вещества самоорганизоваться оптимальным способом — достичь компромисса между плотнейшей упаковкой и минимумом напряжений, – говорят авторы. И этот способ может определяться не евклидовой геометрией, а, например, сферической. В частности, стремление атомов поплотнее упаковаться может реализоваться в виде разбиения пространства на правильные тетраэдры (с атомами расположенными в вершинах разбиения). Но это невозможно в евклидовом пространстве, а возможно в сферическом. Упомянутое разбиение является проекцией политопа {3,3,5} (четырёхмерного аналога икосаэдра) на трёхмерную сферу. Известная спираль Коксетера — Бернала (тетрагеликс) — это спираль из объединенных по граням тетраэдров, определяемая некристаллографической винтовой осью 30/11 политопа {3,3,5}. Она широко используется в работах по исследованию структуры вещества. В частности, тетрагеликс реализуется в структуре beta-Mn.Оказалось, что и для 20/9 — другой винтовой оси симметрии политопа {3,3,5}, также есть соответствующая спираль из тетраэдров, близких к правильным, которая встречается в структуре alpha-Mn. Ось 20/9 , в свою очередь, определяет  винтовую ось 40/11, хорошо описывающую спираль из атомов Са в alpha-спирали белков: (40/11)^2 = 20/9. Таким образом, существует связь структуры alpha-спирали cо структурой и симметрией четырёхмерных   многогранников. Нами также рассмотрены аппроксиманты осей политопов, которые реализуются в качестве экспериментально определенных локальных винтовых осей кристаллов. Журнал Acta Crystallographica Section B мы выбрали главным образом потому, что там публикуются работы, связанные с исследованиями структуры кристаллов и  в нем уже появлялись работы по локальным некристаллографическим винтовым осям в кристаллах. Наш подход нацелен на систематизацию  знаний по таким  осям, которые, в основном, встречаются в кристаллах (био)полимеров и металлов, — добавляет автор статьи д.ф.-м.н. А.Л. Талис.

Мне было также очень приятно увидеть знакомых и коллег из МГУ среди соавторов статей, опубликованных в том же томе журнала, где и наша статья: к.х.н. Анну Геннадьевну Иванову (с.н.с. Института кристаллографии РАН, выпускницу кафедры кристаллографии и кристаллохимии) и член-корр РАН, проф. Игоря Викторовича Пекова. Эти работы также, как и наша, находятся в полном доступе в сети. Радует, что известный международный журнал приветствует и публикует работы российских авторов, — отмечает специалист кафедры кристаллографии и кристаллохимии Я.В. Кучериненко.

Ссылки на работы:

Anna A. Gaydamaka, Sergey V. Rashchenko, Anna I. Semerikova, Ekaterina S. Smirnova, Anna G. Ivanova, Sergey G. Arkhipov, Boris A. Zakharov, Nikita E. Bogdanov, Elena V. Boldyreva. A high-pressure single-crystal X-ray diffraction study of potassium guaninate hydrate, K+•C5H4N5O?•H2O.Acta Cryst. (2023). B79, 495-509.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1107/S2052520623008740

Y. P. Biryukov, A. L. Zinnatullin, I. O. Levashova, A. P. Shablinskii, R. S. Bubnova, F. G. Vagizov, V. L. Ugolkov, S. K. Filatov and I. V. Pekov.
Crystal structure refinement, low- and high-temperature X-ray diffraction and Mossbauer spectroscopy study of the oxoborate ludwigite from the Iten’yurginskoe deposit. Acta Cryst. (2023). B79, 368-379 

https://onlinelibrary.wiley.com/iucr/doi/10.1107/S2052520623006455
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1107/S2052520623006455

Первый автор статьи — д.ф.-м.н. Александр Леонидович Талис является основным и идейным автором работы. Александр работает в Институте элементоорганических соединений (ИНЭОС РАН). Александр Леонидович — выпускник кафедры кристаллографии ННГУ им. Н. И. Лобачевского (Нижний Новгород), представитель нижегородской ветви школы известного кристаллографа, академика Николая Васильевича Белова, который также много лет (1961-1982) заведовал кафедрой кристаллографии и кристаллохимии МГУ. А. Л. Талис учился в аспирантуре на кафедре кристаллографии и кристаллофизики физфака МГУ (до еë слияния с лабораторией физики полимеров) под руководством профессора В. А. Копцика, известного учëного, специалиста по симметрии кристаллов и еë взаимосвязи с физическими свойствами вещества.