Ученые синтезировали минерал с редкими свойствами

Редкое явление в структуре минералоподобного кристалла, которое может стать основой при разработке новых функциональных материалов, наблюдали исследователи университета Тохоку, 25 января сообщает Phys.org.

Изменение расположения атомов внутри материалов может изменить их магнитные, электрические и оптические свойства. Например, соединение положительно заряженных катионов в квазиодномерных кристаллах, таких как диоксид ванадия (VO2), создает «ковалентные» связи, которые могут изменять электронное состояние материала и, следовательно, его проводимость.

Однако до недавнего времени ученые наблюдали лишь некоторые примеры так называемой «катионной димеризации» в 3D переходных металлах с сотовыми решетками. 3D-переходные металлы обладают специфическими свойствами. Электроны в них движутся по 3D-орбитам, окружающим атомы.

«Наши результаты предоставят фундаментальные знания, которые приведут к разработке новых функциональных материалов», — говорит материаловед университета Тохоку Хадзиме Ямамото.

Ученые под высоким давлением, имитирующим условия образования минералов глубоко в ядре Земли, синтезировали триоксид магния-ванадия типа ильменит (MgVO3). Затем с помощью синхротронной рентгеновской установки они проанализировали структуры кристалла и обнаружили необычные свойства.

В минерале также наблюдается переход свойств кристалла от магнитного к немагнитному при снижении температуры ниже 600K.

«Мы можем использовать полученные результаты для создания новых магнитных или электрических свойств в этом и подобных материалах», — говорит Ямамото.