第二十三届IUCr大会

续自第22卷第3期 

第三部分也是最后一部分在第23卷第1期

生物大分子

高分子和软质非周期晶体

对“软质准晶”（QC）的探索是准晶研究的一个组成部分。大分子和软物质非周期晶体是微对称的主题。MS57.S.Föster（德国）首次发现18倍对称性，提出了嵌段共聚物胶束的X射线散射数据，并结合具有两个长度尺度的Witten-Pincus模型势的新分子动力学模拟结果。他还介绍了新的胶束和微凝胶QC系统。Y.Matsushita（日本）谈到复杂聚合物熔体，并显示出奇异的形态，其中之一是十角相的近似物。K.Barkan（俄勒冈州）在理论和计算工作方面取得了进展，他扩展了平均场理论并展示了团簇液体QC。M.Engle（美国）利用两长度尺度的电势成功激发了单原子（四面体结合）二十面体QC，被认为是该领域30年来的圣杯。Y.Sakamoto（日本）将介孔二氧化硅QCs描述为与Frank-Casper相相关的多面体填充，并展示了由二元二氧化硅球体制成的大规模QC。

托莫纳里·多特拉

极限分辨率和中子晶体学

微符号。MS82专注于从超高分辨率X射线衍射数据中获得的信息(即0.8º或更好），中子衍射数据扩展到2.5º或更高分辨率。Z.Dauter（美国）、Y.Hirano（日本）和J.Kallio（德国）阐述了超高分辨率X射线研究揭示的精细细节，包括H原子的位置、成键电子、单对电子和多重构象。A.Podjarny（法国）、N.Niimura（日本）和A.Kovalevsky（美国）描述了中子晶体学研究，并表明，尽管使用中子获得的分辨率较低，但H原子（包括相对流动的原子）可以可视化，从而能够确定质子化状态，并揭示氢键和水结构的细节，这对于完全理解大分子的功能很重要。发言者强调了X射线和中子研究的互补性。Y.Hirano（日本）展示了超高分辨率8.8kDa蛋白质的X射线和中子数据，包括氢原子和一些外部电子的详细信息。

马修·布莱克利和斯维特拉娜·安东纽克

化学晶体学

固态超分子相互作用

微符号的广泛范围。MS43涵盖超分子体系的制备和表征。G.Resnati（意大利）报告了超分子凝胶的形成通过合作卤素和氢键。E.Boldyreva（俄罗斯）介绍了连续晶格应变、相变和结晶的可变温度和压力研究。H.Uekusa（日本）谈到了大环硼酸酯中动态共价键的形成和自组装。T.Mak（中国）概述了就地高核团簇的银-乙交酯超分子合成子的生成。S.Chong（英国）描述了纯有机分子笼材料的研究，该材料具有显著的孔隙率，但缺乏强烈的方向性相互作用。K.Fromm（瑞士）用“超分子吸管”（DB18C6大环分子的化合物）给观众留下深刻印象，以形成一维通道通过使用三卤化物I的卤素-哈龙键_三⁻，布莱尔₂⁻和BrIBr⁻作为阴离子柱。钾离子和水分子存在于三种通道类型中，使得离子传输成为可能。使用单晶作为两个隔间之间的桥梁，其中一个隔间包含1M（M）NaOH和其他超纯水，Fromm小组能够通过测量水室中离子电导率的增加来确定不同温度下的动力学。钠的活化能⁺和K⁺通过这些通道的传输相当于超离子导体。

Petra Bombicz和Masaki Kawano

结晶学在化学反应和催化中的作用

微符号。超过150名参与者参加了MS59，他们学习了如何将晶体用作反应瓶，如何对外部刺激作出反应，以及如何跳跃和跳舞。M.Kawano（韩国）展示了如何获得亚稳态永久多孔金属有机框架（MOF），并使用它们捕获稀有物种，如S_三.卡瓦诺描述了利用热力学和动力学控制获得多孔配位网络的挑战。G.Mínguez Espallargas（西班牙）解释说，在刺激响应动态MOF中，可以通过修改动态孔隙的含量来打开和关闭磁性。他们探索了不同气体（如CO）的物理吸附₂或N₂修改自旋和温度转变。A.Bond（丹麦）研究了萘普生钠的水合和脱水动力学，并将其作为相对湿度的函数，这表明完整的晶体学知识对药物应用至关重要；一系列优雅的同步辐射粉末衍射实验几乎实时跟踪脱水过程。J.Popovic（克罗地亚）能够获得纳米晶混合金属氧化物相的异双金属聚合物前体。L.Brammer（英国）表明，基于银的配位聚合物可以模仿羧酸的超分子排列，并且可以非常灵活地重新排列其结构，以适应潜在孔隙中的小客体，这些孔隙是根据需要形成的。最后，P.Naumov（英国）解释了晶体如何通过对温度变化的反应而跳跃：这种热固性效应将堆积能量转换为机械能，并且与加热时结构的变化密切相关。会谈后的讨论普遍指出，结晶学是确定固体材料在现代技术所有领域的性质和应用的中心科学，从催化到磁性材料，从制药到机械工程。

阿莱西亚·巴基和费尔南多·拉霍兹

金属有机框架（MOF）中的实验和模拟结构

微符号。MS75专注于MOF结构解决方案，并了解这些杂化材料的物理性质。B.Gelfand（加拿大）正在设计含膦酸盐MOF中依赖湿度的质子电导率。S.Furukawa（日本）专注于可进行修改以产生所需性能的软多孔框架的表面。复杂的“多层”MOF由围绕不同化学内部的框架外壳组成，具有多功能性。这种材料可以抵抗单晶的形成，I.Djerdj（克罗地亚）使用粉末衍射来确定钒基化合物的结构。M.Cliffe（英国）使用配对分布函数分析检查了无序性，以探讨Hf-UiO-66结构中缺陷的存在和相互作用。F.X.Coudert（法国）开发了一种评估MOF结构灵活性的方法，S.Moggach（英国）描述了极为灵活的钪MOF的高压行为。

托马斯·道格拉斯·贝内特和费利佩·甘达拉

结晶学教育

21世纪的晶体学教育和培训：新教学法、新范式，第二部分

微符号。MS92关注世界各地的教育方法。P.Moeck（美国）描述了他从坐标文件中生成晶体结构的3D绘制模型并与晶体学开放数据库合作的努力。G.Diaz de Delgado（委内瑞拉）谈到拉丁美洲丰富的晶体学遗产；在那里举办了讲习班，在墨西哥编写了书籍和教材，在巴西成立了1974年的直接方法学校。E.Boldryeva（俄罗斯）介绍了针对学童的外展项目，其中包括法语学生，他们在翻译法语海报后受到启发，开始从事科学事业水晶之旅翻译成俄语。J.Tanski（美国）、W.Rabeh（美国、阿联酋）和L.Dawe（加拿大）介绍了他们通过实验室实验或专题研究和演示将结晶学纳入本科课程的方法。

Saulius Gražulis和Amy Sarjeant

仪器、技术和/或计算

同步加速器和中子源晶体学远程控制

虽然远程操作的好处很多，从家庭实验室的简单便利到与旅行相关的大量财务、时间和精力节省，但只有在功能不受用户损害的情况下，它们才能很好地工作，无论是在光束线上通常提供的工具的可用性，还是，或网络安全和其他限制。现场和远程操作组件之间的有效通信也至关重要。在微符号中。MS52，C.Ogata（美国）、D.Hall（英国）、D.de Sanctis（法国）、M.Szebenyi（美国），J.Ferrer（美国）和M.Suchomel的谈话很好地说明了这些观点。

在本次会议上，人们清楚地看到，用于数据采集的机器人系统进步了多少。几年前，对对机械冲击、温度、湿度和/或化学环境变化敏感的大分子晶体进行完全自动化和自动化处理，这似乎是不可想象的，但现在似乎可以实现。

组织者找不到在中子源进行的任何远程操作示例。这些仪器通常比同步加速器中的仪器更简单，并且具有非常相似的网络安全要求。很明显，由于站点访问限制和更长的数据收集时间，这些设施将从远程操作中获得更大的好处。这显然是对未来的挑战。

鲁斯兰·萨尼什维利和布莱恩·托比

掠入射面技术

掠入射表面分析技术的巨大进步伴随着X射线中子散射技术的进步。最近的进展包括就地本次研讨会上发表了研究报告。在微符号中。通过喷涂和生产后处理（如溶剂-载气退火）制备样品的MS56掠入射小角度X射线散射研究表明，可以评估表面纳米结构的时间变化。动力学过程的监测时间分辨率低至几十毫秒，有助于理解复杂的非平衡过程。中子散射技术能够研究困难的样品环境，例如湿热环境。对这些环境引起的样品修改进行了详细分析。讨论了在掠入射几何中使用传输信号的问题。

彼得·穆勒·布施鲍姆

SAS同步方法

微符号的主题。MS71是小角度散射与其他实验技术的在线组合。K.Tashiro（日本）描述了将傅里叶变换红外光谱与来自同步加速器和传统光源的SAXS相结合。S.Haas（德国）展示了SAXS和其他技术获得的数据集的联合分析。这一新的方法学发展有望揭示化学和结构事件的相关性，而在使用数据的顺序分析时，这些相关性将被隐藏起来。B.Iversen（德克萨斯州）将SAXS与配对分布函数分析相结合，用于纳米晶生长的研究。

佐藤小泉和维姆文胸

在歌剧中和结构演变-从原子到微米

用微符号表示的扬声器。MS79介绍了在操作条件下用于建筑、催化、气体净化、储能和纳米技术的材料研究。利用广角中子衍射表征了多孔材料同时吸附不同气体时的结构变化以及电池中使用的新型铁基电极的结构变化。利用时间分辨飞行时间中子反射仪跟踪热响应聚合物薄膜的开关过程。研究了溅射过程中纳米结构聚合物模板上金属层的形成。正在开发新仪器，如J-PARC的中子衍射仪iMATERIA和SPICA，专门用于研究工业材料和就地分别对电池材料进行了研究。专门的示例环境，例如用于中子反射计和气体吸附系统的湿度室，以及诸如相敏和调制增强X射线粉末衍射等敏感方法，正在变得可用。

克里斯汀·帕帕达克斯和凡妮莎·彼得森

材料或矿物

材料设计和晶体生长中的对称性和同构性

晶体生长是一个复杂的过程，经典上可以用热力学和热质传递术语来描述。然而，这种方法无法解释众多的观察结果，如面、晶体生长各向异性、同构（和同构替代）等。了解晶体结构对于充分理解晶体生长过程和在合成过程中利用同构效应是必要的。用微符号表示的扬声器。MS62解决了这些问题。

E.Vlieg（荷兰）告诉我们化合物结晶中对称性的破坏，这是有机和无机材料合成中的一个重要问题。他还讨论了对称性破坏对晶体表面的影响，这对于微观理解晶体生长和成核很重要。R·乔恩（瑞士）向我们介绍了能够形成类似金属氧化物的金属硼氢化物的硼氢化物阴离子的特殊性质。

T.Bekker和A.Dąbkowski

宽带隙材料的最新发展：半导体和氧化物

提尔的论文等。在里面物理学。版次。（19501951）标志着半导体技术的引入。很快，锗被硅取代，硅仍是大多数电子器件的首选材料。对于某些应用，例如可见光甚至紫外光谱范围内的光电子，或高功率电子，需要“宽禁带”半导体，其中价带和导带之间的能量差远大于硅。在本节中，综述了宽带隙的研究和应用现状。在微观意义上。原田（日本）和皮姆普塔卡（美国）分别就SiC或GaN进行了MS94会谈。这两种物质都已被引入固态照明等商业应用，但尽管如此，在尺寸、质量和成本效率方面改善体生长工艺仍是一个问题，晶体分析方法的应用已取得显著的技术进步。其他四次会谈主要讨论半导体氧化物，重点是L.Leipzig（德国）和E.Böjesen（德国）的ZnO、G.Granda（佛罗里达）的CdS和B-Ga₂哦_三由大岛（日本）在纳米结构和层以及块体方面进行。令人印象深刻的结果包括就地ZnO纳米晶体生长到ZnO晶体管或Ga等氧化物基器件过程中相形成的衍射研究₂哦_三基于太阳能盲紫外探测器。

D.科利姆

物理和/或基本

X射线自由电子激光相干散射和衍射研究进展

自2005年以来，短波长自由电子激光器（FEL）一直在运行。第一个提供这种辐射的设施是汉堡的FLASH，在XUV范围内运行。超短脉冲宽度、几乎完全的横向空间相干和极高的脉冲强度为新的X射线应用和科学见解提供了基础。自2010年以来，SLAC的LCLS以及自2011年以来，SPring-8的SACLA也提供硬X射线FEL辐射。微符号。MS20概述了硬X射线FEL相干散射和衍射实验的最新进展及其在材料科学、量子系统和结构生物学中的应用。讨论了FEL相干特性的表征以及模拟完整FEL相干实验的可能性。所有讨论的应用都使用单个粒子进行研究，要么安装在薄膜上，要么注入自由电子激光束。然而，这些单颗粒非常不同，包括金纳米晶、掺氙氦液滴、安装在硅上的冷冻水合电池_三N个₄（或C）膜或自由飞行的生物粒子。特别令人震惊的是，在低温LCLS上通过相干衍射成像获得的结果⁴他滴了一滴。O.Gessner（LNBL）展示了如何利用这项技术观察Xe掺杂增强对比度的涡旋晶格的存在，并测量由于非常高的进动频率导致的液滴变形，以及这些结果如何有助于确定液滴的超流体状态。

另一个非常重要的演讲介绍了利用X射线自由电子激光辐射进行单生物分子成像的现状。S.Boutet（SLAC）展示了实验的现状，并解释了X射线传输、背景抑制和样品注入等领域的仪器发展，以实现这项技术。

宋昌勇与托马斯·茨琴彻

方法：粉末衍射算法和软件

虽然粉末衍射方法已经很成熟，但对于困难的样品仍然存在挑战。在微符号中。MS72，R.Neder（德国）研究了择优取向对配对分布函数（PDF）的影响。德拜方程意味着球面平均，而这种假设因择优取向而无效。对这种计算的计算要求很高。计算方法是会议的主题。X.Bokhimi（墨西哥）描述了CPU技术如何强大到足以完全射线追踪衍射仪，O.Oishi-Tomiyasu（日本）演示了数学方法如何影响粉末索引。由于T.Ida（日本）描述的统计方法，即使是“粒状”样本现在也可以导致合理的结构细化。

Y.Yun（瑞典）描述了如何利用电子衍射来解决多相体系中的结构。木村（日本）展示了如何通过施加磁场在悬浮样品中诱导择优取向。通过测量来自磁性取向样品的2D衍射数据，可以推断出晶体对称性。

乔恩·赖特

金属和复合氧化物中的阻抑、拓扑和手性

微符号中讨论的问题。MS105与磁性金属间化合物或氧化物的受挫、拓扑结构和手性有关。这些话题从相当久远的话题，如受挫磁体和量子磁体，到现代的话题，包括拓扑绝缘体和手性skyrmion磁体。

特别值得注意的是J.Paddison（英国）的一次演讲，他证明粉末磁衍射数据可以用于恢复晶体受挫磁体中的短程自旋关联。他表明，使用这种分析方法，甚至可以在钆镓石榴石中检测到隐藏的多阶。这表明这种方法在受挫磁性研究中有着广阔的前景。

Taku J.佐藤

曲面

微符号。MS111突出显示了从带电粒子（电子和正电子）到扫描探针显微镜到X射线的各种探针。Y.Fukaya（日本）向与会者介绍了全反射高能正电子衍射（TRHEPD），它只“看到”表面上最上面的1-3层原子，并看到了三维X射线相互作用空间图的示例，这些示例允许发现和探索意料之外的衍射特征，能够描述薄膜中的复杂对称性和结构，由C.Schlepuetz（美国）提出。使用多色X射线收集快速晶体截断棒（CTR）数据表明，这种经常使用但通常速度较慢的技术也适用于T.Shirosawa（日本）的时间分辨研究。我们看到，D.Schwarz（美国）的科学电影（用低能电子显微镜或LEEM制作）不仅可以说明和娱乐，还可以用于定量描述表面成核速率和吸附质结构。基于平面群对称性的图像处理新方法引发了P.Moek（美国）对传统STM图像分析和解释的深思熟虑的重新审视，以及对NbSe中电荷密度波的新描述_三作者T.Bennett（英国）帮助解决了之前发布的各种数据中的差异。综上所述，所有这些方法都为理解表面、界面和薄膜的晶体学方面提供了令人兴奋的新机会。

乔安娜·斯塔布斯和吉姆·西斯顿