science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers verhelderen de kristalstructuur van natriumboride

Skoltech Professor Artem Oganov Krediet:Skoltech

Een internationaal team van wetenschappers rapporteert samen met professor Artem Oganov van Skoltech en het Moscow Institute of Physics and Technology de chemische samenstelling, kristalstructuur en eigenschappen van Na 2 B 30 ‒ een verbinding die stabiel blijft onder standaardomstandigheden en al lange tijd onderwerp van verhitte discussies is. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Fysieke beoordeling B .

Borium is een uniek element dat in staat is om complexe kristalmodificaties te vormen, die allemaal superhard zijn. Bovendien, boor- en metaalverbindingen - boriden - hebben vaak zeer complexe chemische samenstellingen en kristalstructuren die niet altijd uniek kunnen worden bepaald door middel van experiment. Veel boriden vertonen opmerkelijke eigenschappen van superhard, supergeleidend, of thermo-elektrische materialen.

In de krant gepubliceerd in Fysieke beoordeling B , de wetenschappers keken naar natriumboriden onder standaardomstandigheden. Met behulp van Oganov's USPEX-structuurvoorspeller, ze bewezen dat Na 2 B 30 is stabiel en Na 2 B 29 is niet, en verzoende uiteindelijk de onderzoeksteams die ruzie maakten over welke formule de juiste is ‒ Na 2 B 30 of nee 2 B 29 . Er werd aangetoond dat het toevoegen van een enkel atoom een ​​dramatische impact heeft op zowel de stabiliteit als de elektronische eigenschappen, een metaal transformeren in een halfgeleider en het materiaal veel harder maken. De verbinding is potentieel superhard en kan onder standaardomstandigheden bestaan. Bovendien, de onderzoekers stelden een nieuwe kristalstructuur voor met een hogere stabiliteit en dezelfde consistentie met de experimentele gegevens in vergelijking met de eerdere versie.

"Deze studie kan concurreren met een detectiveroman in het aantal mysteries om uit te puzzelen. Het blijkt dat iedereen verkeerde ideeën had, of het nu gaat om de formule of de structuur. Wat me altijd verbaast in zulke verhalen is dat we het blijven hebben over de 21e eeuw met zijn geavanceerde wetenschap en techniek en vrijwel onbeperkte mogelijkheden, maar hebben soms een vaag idee over een stof onder normale omstandigheden. Het is goed om te onthouden dat dergelijke stoffen zeer interessante technologische toepassingen kunnen hebben, ’ zei Oganov.