«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

Госуслуги: планируй время правильно

Госуслуги позволяют сделать предварительную запись в ГИБДД выдачи или замены водительского удостовер...

Итоги рейда «Опасный груз»

В целях профилактики ДТП и пресечения нарушений требований нормативных правовых актов, регламентирую...

Получи «Ветеринарно-санитарный паспорт» …

Уважаемые владельцы личных подсобных хозяйств! Талдомская ветеринарная станция приглашает Вас получи...

«Нелегальное такси» в Дубне

Дубненцы довольно часто пользуются услугами такси, чтобы добраться на работу или съездить в гости. К...

Урны для раздельного сбора появились в ш…

В коридорах школ Дубны появились две сотни урн для раздельного сбора мусора. Двухконтейнерная систем...

Реклама

Новости бизнеса

ОЭЗ «Дубна» и экономическая зона Суэцкого канала з…

В ОЭЗ «Дубна» побывала представительная делегация из Арабс...

В ОЭЗ «Дубна» может появиться резидент с инвестици…

ОЭЗ «Дубна» с ознакомительным визитом посетила делегация ком...

НПК "Дедал" получил разрешение на новую …

1 февраля министерство жилищной политики Московской област...

Резиденты ОЭЗ «Дубна» будут сотрудничать с МОНИКИ

Медико-технический кластер Московской области, в который вхо...

Эксперты-экологи одобрили качество продукта резид…

Сопредседатели Экологической палаты России высоко оценили ...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB
G+

 

Блоги

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться