Вчені створили речовину, яка порушує закони хімії

Дослідники з Росії, Німеччини і Швеції спільно довели можливість існування речовин, нереальних з точки зору звичного розуміння законів хімії.

Авторам нової роботи вдалося змінити кристалічну решітку однієї зі сполук берилію, пише Популярна Механіка.

Піддавши сполуку берилію впливу тиску, що в сотні тисяч разів перевищує атмосферний, дослідники добилися перетворення кристалічної структури матеріалу до п’яти-і шести атомів кисню навколо атома берилію, хоча раніше вважалося, що максимально можливе число не перевищує чотирьох.

«Ми працювали з херлбутітом — однієї з форм сполуки берилію з хімічною формулою CaBe2P2O8. У класичних умовах він має тетраедральну структуру — берилій формує чотиригранні піраміди з атомами кисню, і донедавна вважалося, що це максимально можлива координація берілію. Однак наші колеги з Німеччини провели експеримент, в результаті якого з’ясувалося, що кристалічна структура може перебудовуватися», — розповідає один з авторів дослідження, професор Ігор Абрикосов.

Як пояснив учений, під час експерименту матеріал поміщався в алмазне ковадло, де піддавався впливу надвисоких тисків. Так, при тиску в 17 ГПа (170 тисяч земних атмосфер) відбулося збільшення числа атомів кисню оточуючих берилій до п’яти, а при тиску в 80 ГПа (800 тисяч земних атмосфер) кристал перебудовувався так, що це число зросло до шести.

«Це неймовірний результат, ніким і ніколи не представлений раніше. Саме тому йому було потрібно і теоретичне обгрунтування, опрацюванням якого ми зайнялися незалежно на нашому суперкомп’ютері», — підкреслив Абрикосов.

Теоретичне моделювання результатів експерименту було проведено вченими НіТУ МіСіС в рекордно короткі терміни — всього за один місяць.

Для вирішення рівняння Дірака, яке описує стан електронів в речовині, з заданими змінними була задіяна вся обчислювальна потужність суперкомп’ютерного кластеру лабораторії. Результати обчислень майже повністю збіглися з результатами експерименту — відмінності мінімальні, і є в допустимих межах похибки.