Na2B30 против Na2B29: структура борида натрия и свойства материала

Учёные международной группы с участием профессора Сколтеха и МФТИ Артёма Оганова определили точный химический состав и кристаллическую структуру борида натрия. Исследование поставило точку в длительных спорах о его формуле, сообщила пресс-служба Сколтеха. Работа опубликована в журнале Physical Review B.

Особенности борных соединений

Бор образует множество сложных структур, многие из которых относятся к сверхтвёрдым материалам. Бориды, соединения бора с металлами, отличаются сложностью состава и разнообразием кристаллических форм.

Для борида натрия долгое время обсуждались две возможные формулы — Na2B30 и Na2B29.

Метод компьютерного моделирования

Для решения задачи использовался метод USPEX, разработанный Артёмом Огановым. Он позволяет предсказывать устойчивые кристаллические структуры на основе вычислений. С его помощью удалось определить, какая из форм является стабильной.

Что выяснили ученые

По словам Оганова, исследование напоминало «настоящий детектив», поскольку даже эксперты допускали ошибки в определении структуры и состава.

Было установлено, что Na2B30 является стабильным соединением, тогда как Na2B29 нестабилен. Даже один дополнительный атом бора значительно меняет свойства материала.

Значение открытия

Изменение состава влияет на электронные характеристики: материал может переходить от металлического поведения к полупроводниковому.

Также борид натрия обладает высокой твёрдостью и может использоваться в промышленности, например в создании бурового оборудования и других сверхпрочных изделий.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.