Ученые установили кристаллическую структуру борида натрия — Naked Science
4 минуты
Сколтех

Ученые установили кристаллическую структуру борида натрия

Международная группа ученых установила химический состав, кристаллическую структуру и свойства вещества, о котором долго спорили.

Минеральная форма бора - датолит
Минеральная форма бора – датолит

Международная группа ученых совместно с профессором Сколтеха и МФТИ Артемом Огановым установила химический состав, кристаллическую структуру и свойства стабильного при нормальных условиях вещества, которое долгое время было предметом споров, — Na2B30. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B.

Бор — уникальный элемент, образующий сложные кристаллические модификации, которые являются сверхтвердыми. Более того, соединения бора с металлами — бориды — часто имеют очень сложные химические составы и кристаллические структуры, которые не всегда можно однозначно определить экспериментальным путем. Многие бориды интересны как сверхтвердые материалы, сверхпроводники, термоэлектрики.

В работе, опубликованной в журнале Physical Review, ученые изучали бориды натрия при нормальных условиях. С помощью созданного Огановым метода USPEX для предсказания составов и кристаллических структур стабильных соединений исследователям удалось разрешить спор между несколькими научными группами о составе вещества — Na2B30 или Na2B29. Выяснилось, что Na2B30 стабилен, а Na2B29 — нет.

Было показано, что добавление всего одного атома радикально меняет не только стабильность, но и электронные свойства (превращая вещество из металла в полупроводник), и резко увеличивает твердость материала. Вещество является потенциально сверхтвердым и существует при нормальных условиях. Более того, была предложена новая кристаллическая структура — более стабильная, чем предыдущая, и столь же хорошо согласующуюся с экспериментальными данными.

«Эта работа — настоящий детектив. Оказалось, что все в какой-то степени заблуждались: кто-то в химической формуле, а кто-то — в структуре. Меня в таких историях всегда удивляет то, что мы часто говорим, что живем в XXI веке, что у нас суперприборы и мы можем почти все, а на самом деле, несмотря на действительно огромный прогресс в науке, иногда даже не знаем, что за вещество держим в руках при обычных условиях. Эти вещества могут иметь крайне интересные технологические применения», — рассказывает профессор Сколтеха Артем Оганов.

Такие вещества могут применяться в любой отрасли, где требуются очень твердые элементы. Дело в том, что полученное вещество является сверхтвердым — как алмаз. Поэтому его применение возможно, к примеру, для супертвердых ножей. Также подобные вещества могут использовать в буровых установках и так далее.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколтех
142 статей
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

7 часов назад
54 минуты
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

Вчера, 18:57
2 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективный китайский авиалайнер C919 допустили до финального этапа испытаний — завершающих летных тестов и сертификации.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

Вчера, 13:35
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

7 часов назад
54 минуты
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: