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 24-17-00083
НазваниеСтруктурное родство, полиморфизм и фазовые переходы в минералах: информационно-энтропийный подход, термодинамика, структурный анализ
РуководительКривовичев Сергей Владимирович, Доктор геолого-минералогических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2026 г. |
Конкурс№92 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-211 - Кристаллография и кристаллохимия минералов
Ключевые словаминералогия, полиморфизм, фазовые переходы, кристаллическая структура, информационная энтропия, метастабильность, термодинамика
Код ГРНТИ38.35.17
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на развитие информационно-энтропийного подхода к решению актуальных проблем минералогии и кристаллохимии путем анализа эволюции информации в фазовых переходах и явлениях полиморфизма минералов, а также в выяснении родственных отношений между различными структурными типами минералов и неорганических соединений. Проект предполагает как теоретические, так и экспериментальные исследования по следующим направлениям:
- исследование эволюции информационной энтропии минералов и неорганических соединений при изменении температуры, сопровождающемся структурными фазовыми переходами;
- исследование усредненных информационно-энтропийных характеристик горных пород и земных оболочек;
- разработка общей теории изменения информационно-энтропийных параметров при переходах между структурными типами, описываемых в рамках концепции «группа-подгруппа»;
- экспериментальные исследования полиморфизма минералов и неорганических соединений с использованием современного комплекса минералогических и кристаллографических методов (электронно-микрозондовый анализ, рентгеноструктурный анализ при высоких и низких температурах, высоко- и низкотемпературная рентгенография, инфракрасная и КР-спектроскопия);
- экспериментальные исследования новых минералов и соединений и изучение их структурного родства с известными структурными типами на основе информационно-энтропийного анализа;
- исследование поведения информационно-энтропийных характеристик в зависимости от стабильности тех или иных полиморфов минералов и неорганических соединений.
Проект отличается значительной новизной ввиду новаторского применения информационно-энтропийного подхода к решению задач минералогии и геохимии. В рамках проекта планируется получить новые для мировой науки фундаментальные результаты в области минералогии и неорганической кристаллохимии.
Ожидаемые результаты
Среди ожидаемых результатов выполнения проекта необходимо выделить следующие:
- составлена база данных по температурным фазовым переходам в минералах и неорганических соединений на основании анализа литературных данных, сводок по фазовым переходам, содержащая значения информационных энтропийных параметров для разных полиморфов;
- выявлены общие тренды изменения информационной энтропии с температурой, получены статистические данные по преобладающим тенденциям, причины отклонения от общих трендов;
- разработана методика и проведен расчет информационно-энтропийных характеристик земных оболочек; определен общий тренд изменения и получены усредненные количественные параметры для различных глубин;
- получены новые данные по фазовым переходам в минералах и минералоподобных соединениях, определены температуры критической точки и атомные механизмы переходов, расшифрованы кристаллические структуры новых полиморфных модификаций;
- разработаны информационно-энтропийные принципы соотношения структурных типов по типу «группа-подгруппа», составлена классификация структурных отношений с точки зрения поведения информационно-энтропийных характеристик с конкретными минералогическими примерами, определены общие количественные принципы соотношений типа «структура-сверхструктура»;
- экспериментально с применением монокристальной и порошковой дифрактометрии изучены метастабильные полиморфы в минералах и минералоподобных соединений и электронно-микрозондового анализа, получены данные по их кристаллическим структурам, результаты информационно-энтропийного анализа сопоставлены с термодинамическими данными;
- проведены экспериментальные исследования минералов и минералоподобных соединений с неизвестными структурными типами и проведен информационно-энтропийный анализ структурного родства с близкими по составу и строению соединениями;
- проведен анализ данных по стабильности, метастабильности и информационной энтропии для минералов различных классов, выявлены общие тренды, проверено наличие соответствия правилу Гольдсмита;
- опубликовано 15 статей в ведущих российских и мировых научных журналах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ