Новости химической науки > Новая аллотропная модификация бора

Исследователи получили и охарактеризовали новую аллотропную модификацию бора, повышенная прочность кристаллической решетки этой формы бора определяется частичным ионным характером связи.

γ-Бор состоит из кластеров B₂ (желтые) и B₁₂ (пурпурные). (Рисунок из Nature, 2009, DOI:10.1038/nature07736)

Известно, по крайней мере, 16 полиморфных модификаций бора, однако считается, что лишь три из них соответствуют простому веществу. Артем Оганов (Artem Oganov), работающий в Университете Стони Брук (Нью-Йорк) дополнил этот список. Новая аллотропная модификация бора, получившая название γ-бор, состоит из двух типов кластеров бора – пар B₂ и икосаэдров B₁₂, эти кластеры образуют кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку.

Оганов отмечает, что был сильно удивлен, увидев строение кристаллической решетки новой аллотропной модификации бора. Ранее исследователи уже наблюдали образование правильных 20-гранных борсодержащих полиэдров из кластеров B₂ и B₁₂, однако в группе Оганова было впервые показано, что различие в электроотрицательности B₂ и B₁₂ приводит к тому, что связь между этими кластерами бора на 10% имеет ионный характер.

Пары B₂ и икосаэдры B₁₂ соответственно играют роль анионов и катионов, что влияет на ИК спектр и электронные свойства новой аллотропной модификации. В отличие от других модификаций бора – α- и β-бора, γ-бор не проявляет металлические свойства при повышенном давлении.

По словам Оганова, новая аллотропная модификация бора отличается повышенной стабильностью. При давлении между 19 и 89 ГПа новая форма бора существенно стабильнее, чем любая другая аллотропная модификация, эта же структура сохраняется при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Источник: Nature, 2009, DOI:10.1038/nature07736

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия