КРИСТАЛЛОГРАФИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ: ЭКСПЕРИМЕНТЫ РОССИЙСКИХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ НА ДИФРАКЦИОННОЙ СТАНЦИИ ВМ01 ESRF

摘要

Дан обзор работ, выполненных на дифракционной станции ВМ01 Европейского центра синхротрон-ных исследований. Исследование монокристаллических протонных проводников методом рентгено-структурного анализа демонстрирует возможности прецизионного дифракционного эксперимента, в котором изучаются фазовые переходы, ассоциированные с выделением кристаллизационной воды и перестройкой сети водородных контактов. Сканирование обратного пространства при помощи двумерного детектора позволяет определить в тонкопленочном образце мультиферроика на основе феррита висмута симметрию новой фазы, стабильной только в условиях тонкой пленки. Комбинация брэгговского и диффузного рассеяния использована для исследования связи структуры, динамики кристаллической решетки и физических свойств релаксорного материала с перовскитоподобной структурой. Комплементарность и синергия нейтронного и синхротронного экспериментов продемонстрированы в комбинированном исследовании материалов группы силицида марганца, которое выявило нетривиальную связь между магнитной хиральностью и хиральностью кристаллической структур в неколинеарных магнетиках. Несмотря на то, что данный обзор ограничен лишь несколькими экспериментами российских ученых на станции ВМ01, он, тем не менее, иллюстрирует разнообразие задач, которые могут быть решены на современной дифракционной станции, использующей в качестве источника синхротронного излучения поворотный магнит синхротрона третьего поколения.%A review of the studies carried out at the diffraction beamline BM01 of the European Synchrotron Radiation Facility is presented. The study of single crystal proton conductors by X-ray diffraction analysis demonstrates the possibilities of an accurate diffraction experiment in which phase transitions associated with the release of crystallization water and transformation of the hydrogen contact network are investigated. Scanning of reciprocal space using a 2D detector allows determining the symmetry of a new phase in a multiferroic thin-film sample based on bismuth ferrite, which is stable only under conditions of a thin film. The combination of Bragg and diffuse scattering has been used to investigate the connection between the structure, the dynamics of the crystal lattice, and the physical properties of the relaxor material with a perovskite-like structure. Complementarity and synergy of neutron and synchrotron experiments are demonstrated in a combined study of the materials of the MnSi-related compounds. These experiments have been rvealed a nontrivial relationship between magnetic and crystallographic chiralities in the non-collinear magnets. Although this review is limited by just a few experiments carried out by Russian scientists at BM01, it nevertheless demonstrates a variety of problems which can be solved at the modern diffraction beamline using a bending magnet of the third-generation synchrotron as a source of X-rays.