Новости химической науки > Ванадий не сжимается даже при сверхвысоком давлении

Исследователи из Геофизической лаборатории Карнеги обнаружили новый тип фазового перехода ванадия. Было найдено, что при высоком давлении кристаллы ванадия меняют форму, но не сжимается и не увеличивают плотность. Это обстоятельство отличает ванадий от других элементов.

Исследователи разместили кристаллы ванадия на алмазной подложке и приложили к ним давление, составляющее более 600000 атмосфер. Использование высокоразрешающего рентгеноструктурного анализа показало, что в этих условиях кубическая кристаллическая решетка переходит в ромбоэдрическую.

Обычно фазовые переходы твердых веществ при сверхвысоких давлениях приводят к сближению структурных единиц в кристаллической решетке, изменению способа кристаллической упаковки. Результатом таких изменений внутренней структуры твердого тела является уменьшение объема и увеличение плотности. Ванадий пока является единственным и уникальным исключением из этой закономерности.

Ранее считалось, что кубические кристаллы ванадия способны выдерживать давление в миллионы бар без существенных изменений, хотя на теоретические выкладки позволяли предположить, что высокое давление способно вызвать необычное электронное возмущение в кристаллах ванадия, способное разрушить форму кубических кристаллов. Предсказания оправдались лишь отчасти – сверхсжатый ванадий избегает коллапса, деформируясь в ромбоэдр.

Руководитель исследований Янг Динг (Yang Ding) отмечает, что открытие нового фазового перехода оказалось неожиданностью для ученых – изначальная цель исследовательской работы заключалась в попытке проанализировать рекордную сверхпроводимость ванадия при сверхвысоких давлениях.

Динг отмечает, что открытие фазового перехода ванадия ставит необходимость пересмотра поведения элементов, ранее считавшихся стабильными при сверхсжатии. Возможно, что такие исследования прольют свет на причины сверхпроводимости, проявляемой многими металлами при сверхвысоких давлениях.

Источник: Physical Review Letters, web advanced publish

метки статьи: #неорганическая химия, #физическая химия