Международная группа исследователей из США и Франции вместе с сотрудником МФТИ и руководителем «мегагрантовской» лаборатории Артемом Огановым получила ранее неизвестную форму карбида магния. Этот материал может использоваться для синтеза углеродных наноструктур и других соединений. Подробности приведены в статье, опубликованной журналом Inorganic Chemistry.
Группа специалистов из университета Карнеги в Вашингтоне (США), университета Сорбонны, Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле, синхротронного центра SOLEIL (Франция), университета Стони-Брук в штате Нью-Йорк (США) и МФТИ получила и экспериментально исследовала образцы вещества, названного бета-карбидом магния с формулой Mg2C3. Для синтеза соединения ученые использовали прессы, способные создать давление до нескольких десятков гигапаскалей (сотни тысяч атмосфер) и позволяющие нагреть образец более чем до полутора тысяч градусов. При помощи рентгеноструктурного анализа, ЯМР- и оптической спектроскопии удалось собрать данные, свидетельствующие об уникальной атомной структуре вещества.
Опыты показали, что новая модификация карбида магния сохраняет свою структуру и после того, как давление уменьшается до нормального, а температура — до комнатной. О каких-то конкретных устройствах, которые можно было бы сконструировать с использованием полученного материала, исследователи пока не говорят, однако отмечают перспективность Mg2C3 для синтеза иных соединений — включая различные углеродные наноструктуры.
Пресс-служба МФТИ выражает признательность Артему Оганову за помощь в подготовке материала.
О химии и синхротронах
Первоначально предназначавшиеся для экспериментов в области физики элементарных частиц ускорители оказались незаменимым инструментом для исследований во множестве различных областей. При повороте пучка заряженных частиц возникает рентгеновское излучение, которое по целому ряду параметров превосходит излучение от традиционных катодных трубок (стандартного источника рентгеновских лучей в медицинских приборах). Ускорители способны давать излучение на много порядков ярче, обеспечивать рекордно короткие импульсы, вдобавок излучение получается монохроматичным и с нужной поляризацией.
Французский синхротронный центр SOLEIL, где исследовались образцы
Химикам синхротроны дали возможность проводить рентгеноструктурный анализ образцов самой разной природы, включая как неорганические соединения, так и биомолекулы. При помощи современных ускорителей можно просвечивать минералы, детали механизмов и конструкций, археологические артефакты и одновременно определять точный химический состав образца. Кроме того, сверхкороткие импульсы излучения позволяют выхватить отдельные фазы химических реакций, «поймав» короткоживущие промежуточные продукты.
Современные центры синхротронного излучения оснащены множеством дополнительных устройств, включая печи, прессы и различные спектрометры.
