«Собрать золотой пазл». Ученые из России разгадали загадку кристаллической структуры калаверита

Ученые из России и Германии объяснили загадки кристаллической структуры минерала – калаверита, а также предсказали возможность существования нового, ранее неизвестного химикам соединения золота. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале PNAS.

 

Калаверит – это теллурит золота с химической формулой AuTe2. Кроме того, что из калаверита можно добывать золото, он интересен несоразмерной модуляцией положений атомов золота и теллура в его кристаллах. Это значит, что структуру кристаллической решетки калаверита нельзя объяснить, опираясь на закон Гаюи, описывающий кристаллы большинства минералов. Калаверит и другие несоразмерные кристаллы долго были загадкой для кристаллографов, но в 1970-е годы ученые научились описывать и такие кристаллические структуры (Для этого им требуется вместо привычного людям трехмерного пространства, проводить вычисления в четырёхмерном пространстве), однако причины странного поведения кристаллов калаверита до сих пор оставались непонятными.
 
Группы ученых из Института физики металлов РАН (руководитель - профессор Сергей Стрельцов), Кельнского университета (руководитель - профессор Даниил Хомский), и  Cколтеха и МФТИ (руководитель - профессор Артем Оганов) объяснили несоразмерность кристаллов калаверита, а также его экспериментально полученные электронные спектры и сверхпроводимость, возникающую в них под давлением или при введении примесей.

«Из простейших соображений следует, что золото должно быть двухвалентным в этом соединении, так же как железо в пирите FeS2, известном как “золото дураков”, но любой химик знает, что двухвалентное золото крайне неустойчиво, оно стремится перейти в одновалентное и трехвалентное состояние. Но с этим тоже проблема: во-первых, 3+ слишком высокая валентность, а, во-вторых, разместить одновалентное и трехвалентное золото (даже если бы оно существовало) так, чтобы они одинаково повторялись в каждом направлении, на треугольной решетке калаверита просто невозможно. Поэтому природа вынуждена идти на компромисс – плавно изменять валентность золота в кристалле. Окружение теллура реагирует на это, что и приводит к необычным искажениям кристаллической решетки», поясняет Сергей Стрельцов.

Также с помощью эволюционного алгоритма USPEX, созданного Артемом Огановым и активно используемого кристаллографами по всему миру, ученые смогли предсказать все известные стабильные теллуриды золота, а также новый, ранее неизвестный теллурид AuTe.

«У минерала калаверита удивительная судьба. Заметно повлиявший на Золотую Лихорадку, этот минерал много десятилетий был головной болью и большим парадоксом для кристаллографов. Чем глубже его изучали, тем больше новых вопросов возникало. Нашему коллективу удалось связать все странности калаверита в рамках простой модели, а экспериментаторы теперь могут охотиться за предсказанным нами новым соединением AuTe - которое почти наверняка скрывает новые загадки»,- рассказывает профессор Сколтеха и МФТИ, Артем Оганов.

Источник

 

Добавить комментарий

Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.


Защитный код
Обновить

Срочные новости

Воздух в лесу под Дмитровом - самый чист…

В Дмитровском районе Подмосковья найдено второе в области местообитание редкого лишайника бриория На...

Дубненки получили орден "Материнска…

Юлия Каплунова и Елена Кулагина из Дубны, каждая из которых растит шестерых детей, получили знак "Ма...

УК расскажут о раздельном сборе на Дне о…

15 декабря в управляющих организациях Московской области пройдет четвертый за этот год День открытых...

Депутаты принимают просителей сегодня

11 декабря 2018 года с 17.00 до 19.00 проводится прием населения депутатами городского совета. Депут...

Памятка гражданину. Как противостоять ко…

Коррупция – это злоупотребление служебным положением, дача взятки, получение взятки физическим лицом...

Реклама

Объявления

Новости бизнеса

"Тензор" изготовит системы защиты для АЭ…

Приборный завод "ТЕНЗОР" выбран госкорпорацией "Росатом" исп...

Крупнейшие зарубежные нефтегазовые компании готовы…

В ОЭЗ «Дубна» прошло заседание Совета главных конструкторо...

ОЭЗ "Дубна" уже не первая в России

...А вторая по степени инвестиционной привлекательности ос...

9 резидентов ОЭЗ «Дубна» реализуют проекты с учас…

Радио- и микроэлектроника, биомедицина, станкостроение – и...

ОЭЗ «Дубна» рассмотрит возможность членства в WFZO

16 ноября начальник отдела по взаимодействию с резидентами...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB
G+

 

Блоги

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться