Speaker
Gábor Oszlányi
(MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI)
Description
Ha egy új anyag kristályos formája előállítható, az atomi szerkezet meghatározásának klasszikus kísérleti módszere a röntgendiffrakció. A röntgennyaláb a kristályrácsba rendezett atomokon szóródva interferenciaképet hoz létre, és a szerkezeti információt a Bragg-csúcsok irányába, intenzitásába és fázisába kódolja. A diffrakciós kísérlet során azonban a fázisok nem mérhetők, e nélkül pedig az atomok térbeli helyzete nem rekonstruálható. Ez a krisztallográfia idén száz éves fázisproblémája, megoldása eddig bonyolult, valószínűségi elven működő matematikai módszereket igényelt.
Meglepő, hogy egy ilyen fejlett metodikájú tudományterületen is van esély új felfedezésre, az általunk kifejlesztett töltésalternáló (charge flipping) algoritmus erre ad példát [1-3]. Az eljárás az elektronsűrűség ürességén alapul, amelyet a valós és reciprok terek között iteráló Fourier-ciklussal használunk ki, felváltva alkalmazva az elektronsűrűség egy speciális perturbációját ill. a mért adatokat. Az algoritmus működése determinisztikus és teljesen ab initio, nincs szükség sem atomtípusokra, sem kémiai összetételre, sem a tércsoport-szimmetriák előzetes ismeretére. Egyszerűségének és hatékonyságának köszönhetően a módszer az első közlemény 2004-es megjelenése óta folyamatosan terjed. Alkalmazhatósága mára a diffrakciós szerkezetmeghatározás számos területén nyert bizonyosságot (egykristályok, polikristályok, modulált szerkezetek, kvázikristályok, zeolitok, fehérjék), tárgyalása minden új krisztallográfiai tankönyvben szerepel.
[1] G. Oszlányi, A. Sütő, Acta Cryst A 60 (2004) 134
[2] G. Oszlányi, A. Sütő, Acta Cryst A 64 (2008) 123
[3] G. Oszlányi, A. Sütő, Acta Cryst A 67 (2011) 284
Author
Gábor Oszlányi
(MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI)
Co-author
András Sütő
(MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont SZFI)
