«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

2,5 млн владельцев участков под жилье ил…

На брифинге в Доме Правительства Московской области заместитель Председателя Правительства региона Д...

Расширяется список интеллектуальной собс…

Отдел лицензий и интеллектуальной собственности ОИЯИ сообщил, что этой осенью Объединенный институт ...

Азы Интернета. Как научиться видеозвонка…

Уже несколько лет подряд компания "Ростелеком" совместно с Пенсионным фондом Российской Федерации со...

Дубненский мост проверили на прочность 1…

19 октября в Дубне были проведены статические и динамические испытания левобережной, правобережной э...

В осетинском вузе открыли инфоцентр ОИЯИ

12 октября в Северо-Осетинском государственном университете им. К.Л. Хетагурова (СОГУ) в целях между...

Реклама

Объявления

Новости бизнеса

Денис Буцаев: «Очень хороший темп развития проект…

12 октября заместитель председателя правительства Московск...

Три новых резидента

В среду экспертный совет правительства Московской области ...

Решение по набережной пока не принято

Городской совет депутатов в минувшую среду рассматривал на в...

Особая экономическая зона "Дубна" - триж…

Особая экономическая зона "Дубна" лидирует в международном р...

Резидент ОЭЗ "Дубна" представил российск…

Технологический стартап "Гетмобит" представил малый и сред...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB
G+

 

Блоги

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться