Создано сложное вещество из одного элемента

Структура нового состояния бора, говорят исследователи, напоминает строение хлорида натрия (на рисунке), только вместо атомов в узлах решётки – разновеликие кластеры (иллюстрация с сайта wikipedia.org).

Соединение, устроенное и ведущее себя будто сложное (то есть «собранное» из разных элементов), но на деле состоящее всего из одного элемента периодической таблицы, синтезировала и изучила международная группа специалистов из России, США, Италии и Китая под руководством Артёма Оганова, профессора Стонибрукского университета (Stony Brook University) и адъюнкт-профессора МГУ имени М. В. Ломоносова.

Новое соединение — это борид бора. Его химическая формула — B28, а существует оно только при очень высоких давлениях и температуре (свыше 190 тысяч атмосфер и 1400 градусов Цельсия).

В отличие от известных крупных молекул из одного элемента (например фуллеренов), где все атомы равноправны, здесь имеются две отличные структурные единицы: икосаэдрический кластер B12 и кластер B2, которые, чередуясь, формируют кристаллическую решётку, схожую по форме с таковой у хлорида натрия. Одна ячейка такой системы насчитывает в сумме 28 атомов бора — отсюда и формула.

Строение B28. Цветом показано смещение зарядов. Фиолетовые кластеры бора играют роль анионов, оранжевые – катионов (иллюстрация Artem R. Oganov et.al.).

Новое состояние бора авторы работы называют частично ионизированной фазой, поясняя, что у кластеров B12 и B2 — различные электронные свойства, так что в общей структуре между ними происходит перенос заряда, как это было бы между двумя разными химическими элементами.

При этом такое перераспределение влияет на свойства получающегося вещества — его диэлектрическую константу, степень поглощения инфракрасного излучения и так далее.

Один из участников исследования профессор Джиухуа Чен (Jiuhua Chen) заявил, что открытие «привело к новому пониманию элементов».

Детали этой работы можно найти в статье в журнале Nature, а также в пресс-релизе университета Стони Брук.

Узнайте также о других примерах парадоксальных состояний вещества: кислородно-водородном сплаве, красном кислороде, суперионной воде и суператомах серебра.



Золото впервые затвердело при нагреве

29 января 2009

Гибридный реактор уничтожит самые опасные ядерные отходы

29 января 2009

Квантовый снимок сохранил данные в амплитуде вероятности

26 января 2009

Создан полимер для записи терабайтов на один диск

23 января 2009

Невидимый зазор кидает фотоны на передовую энергетики

22 января 2009