Наука

Вчені створили «чорний азот» — аналог графена, зникаючий при низькому тиску

Вчені створили «чорний азот», який зникає, якщо падає тиск. Таким чином вдалося довести, що азот не є винятком з правил періодичної таблиці Менделєєва і при високих тисках має таку ж структуру, що і важкі елементи в тій же групі. Результати їх досліджень опубліковані в журналі Physical Review Letters.

У Байройтському університеті вченим вдалося спростувати особливий статус азоту. Вони створили з нього кристалічну структуру, що нагадує чорний фосфор або миш’як в нормальних умовах. Структура містить двовимірні атомні шари і тому представляє великий інтерес для високотехнологічної електроніки.

В експериментах, проведених раніше, попри високий тиск азот не перетворювався на подібні структури. Але аналогічні подібності спостерігаються при високих тисках в сусідніх групах, очолюваних вуглецем і киснем. Дослідники з Лабораторії кристалографії Байройтського університету і Баварського науково-дослідного інституту експериментальної геохімії і геофізики створили з азоту в лабораторних умовах, при високому тиску і високій температурі, таку структуру, яка характерна для чорного фосфору, приватного варіанта цього елемента. По суті, вона являє собою двовимірні шари з атомів азоту, «зшитих» в єдиний зигзагоподібний малюнок. За своїм провідними властивостями «чорний азот» схожий на графен, а значить, він перспективний для використання в високотехнологічною електронікою. Але головний його мінус полягає в тому, що при зниженні тиску «чорний азот» перетворюється назад у звичайний азот і зникає.

«Із-за цієї нестабільності промислове застосування «чорного азоту» в цей час нездійсненно. Однак, азот залишається вельми цікавим елементом. Наше дослідження показує, що високі тиски і температури можуть створювати структури і властивості матеріалів, про яких дослідники раніше не знали», — розповідає один з авторів дослідження, доктор Домінік Ланіель.

Зазначимо, що для виробництва чорного азоту потрібні були, дійсно, екстремальні умови. Тиск стиснення в 1,4 млн разів перевищував тиск атмосфери Землі, а температура перевищувала 4 000 градусів за Цельсієм.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»
Закрыть