Ученые установили кристаллическую структуру борида натрия
Международная группа ученых установила химический состав, кристаллическую структуру и свойства вещества, о котором долго спорили.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии