Ученые открыли семейство кристаллов с предсказуемыми структурными изменениями
Химики из США представили новое семейство кристаллов на основе бария, в котором структурные изменения напрямую контролируются соотношением серы и теллура. Исследование, опубликованное в журнале Science, может помочь в создании более совершенных ИИ-систем для предсказания и синтеза новых материалов.
Ученые синтезировали серию из 10 соединений с общей формулой BaSbQ3, где Q представляет собой смесь теллура (Te) и серы (S) в разных пропорциях. Все соединения были построены из одних и тех же молекулярных «строительных блоков», но формировали совершенно разные кристаллические структуры.
Ключевым открытием стало то, что структурные изменения подчиняются четким химическим правилам. Поскольку атомы серы более электроотрицательны, чем атомы теллура, они не смешиваются случайно, а занимают определенные электронно-богатые позиции в кристаллической решетке. Это, в свою очередь, изменяет распределение электронов в окружающей сети теллура, заставляя её фрагменты менять свою форму и длину.
Этот принцип, названный анионной диспропорцией, позволяет предсказуемо управлять архитектурой сложных неорганических кристаллов, что раньше было крайне сложной задачей. Понимание того, как мельчайшие изменения на атомном уровне приводят к масштабным структурным сдвигам, является важным шагом к созданию материалов с заранее заданными свойствами.
Больше информации: Hengdi Zhao et al, A stoichiometrically conserved homologous series with infinite structural diversity, Science (2025). DOI: 10.1126/science.aea8088
0 комментариев