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
172 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.
Сегодня, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

4 часа назад
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

3 часа назад
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Сегодня, 07:05
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: