Оганов и его коллеги занимаются поиском «невозможных» химических соединений при помощи созданного ими алгоритма моделирования химических соединений — USPEX. Два года назад они предсказали существование соединений натрия и хлора, которые нарушали действующие в обычных условиях химические законы, а затем получили эти соединения в экспериментах.
«После того как мы открыли «запрещенные» классической химией новые хлориды натрия, выяснилось, что «запрещенные» соединения возникают почти во всех системах под давлением. Модели классической химии просто непригодны к экстремальным условиям. Какие системы мы ни смотрели — всюду появляются странные устойчивые соединения. И пока что нет простых моделей, которые описывали бы весь этот «зоопарк», — говорит Оганов, чьи слова приводят в сообщении МФТИ.
До сих пор химикам был известен только один стабильный оксид алюминия — Al2O3. Например, рубин и сапфир — это кристаллы оксида алюминия с примесями, которые определяют их цвет. Теперь с помощью алгоритма USPEX ученые проверили диапазон давлений от 0 до 520 гигапаскалей с шагом в 10 гигапаскалей (1 ГПа = 10 тысяч атмосфер) в поисках других стабильных соединений алюминия и кислорода. В результате они нашли «стандартный» оксид Al2O3 и два неклассических: AlO2 и Al4O7. Первый из них стабилен при давлении выше 332 гигапаскалей, а второй — в диапазоне 330—443 гигапаскалей.
Кристаллическая решетка оксида алюминия AlO2 при давлении 500 ГПа (c) Yue Liu et al
«Такие давления существуют уже в земном ядре, но оно в основном состоит из железа и его сплавов. Для более массивных, чем Земля, каменистых планет такие давления приходятся на мантию, где содержание алюминия и кислорода велико и такие соединения могут существовать. Сейчас астрономам известны такие планеты, их называют суперземлями», — говорит Оганов.
Статья с результатами работы опубликована в журнале Scientific Reports.
«После того как мы открыли «запрещенные» классической химией новые хлориды натрия, выяснилось, что «запрещенные» соединения возникают почти во всех системах под давлением. Модели классической химии просто непригодны к экстремальным условиям. Какие системы мы ни смотрели — всюду появляются странные устойчивые соединения. И пока что нет простых моделей, которые описывали бы весь этот «зоопарк», — говорит Оганов, чьи слова приводят в сообщении МФТИ.
До сих пор химикам был известен только один стабильный оксид алюминия — Al2O3. Например, рубин и сапфир — это кристаллы оксида алюминия с примесями, которые определяют их цвет. Теперь с помощью алгоритма USPEX ученые проверили диапазон давлений от 0 до 520 гигапаскалей с шагом в 10 гигапаскалей (1 ГПа = 10 тысяч атмосфер) в поисках других стабильных соединений алюминия и кислорода. В результате они нашли «стандартный» оксид Al2O3 и два неклассических: AlO2 и Al4O7. Первый из них стабилен при давлении выше 332 гигапаскалей, а второй — в диапазоне 330—443 гигапаскалей.
Кристаллическая решетка оксида алюминия AlO2 при давлении 500 ГПа (c) Yue Liu et al
«Такие давления существуют уже в земном ядре, но оно в основном состоит из железа и его сплавов. Для более массивных, чем Земля, каменистых планет такие давления приходятся на мантию, где содержание алюминия и кислорода велико и такие соединения могут существовать. Сейчас астрономам известны такие планеты, их называют суперземлями», — говорит Оганов.
Статья с результатами работы опубликована в журнале Scientific Reports.