Показать меню

Объяснено загадочное поведение минерала калаверита

Объяснено загадочное поведение минерала 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 журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, кратко о них сообщается в пресс-релизе Московского физико-технического института.

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 четырехмерном 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.

Структура минерала калаверита. Илл.: МФТИ

«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.

Автор: Иван Петров
По материалам: polit
Загрузка...
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Загрузка...
Лента новостей
Осенью в армию призовут более 13 тысяч юношей - решение Кабмина Украины18:19Министры получают "карантинные" зарплаты, несмотря на решение КСУ - Шмыгаль18:19Депутаты от «ЕС» не будут голосовать за земельные вопросы на предстоящем заседании Киевсовета17:57В Украине создадут специальное военное кладбище17:57ЕС требует быстро решить ситуацию вокруг НАБУ17:00Более $2 млн ежемесячно. Ахметов финансирует Офис президента и Слугу народа17:00УЕФА опубликовал список претендентов на звание лучшего тренера сезона17:00"Всё сами придумали!": Королёву обвинили в пиаре новой песни на измене Тарзана16:19Javelin не смог выстрелить при Зеленском. 2 года назад Киев не поверил в бракованные комплексы из США16:19Замначальника нижегородского УФСИН заставил подчиненных оплатить ремонт затопленной им квартиры соседей16:19Кровавое "перемирие": возле Песок подорвались двое украинских военных16:00Опубликован рейтинг лучших школ Украины16:00ТАСС: Су-30 под Тверью мог сбить другой самолет14:19Стюардесса вырвала зуб бывшему мужу Заворотнюк прямо во время полета14:19Российский военный фрегат столкнулся с грузовым судном между Швецией и Данией14:19Кернеса официально выдвинули на пост мэра Харькова14:00Зарезали при запертых входных дверях: некоторые подробности убийства фармацевта в Одессе13:38