Новое исследование «Компьютерный поиск новых соединений в системе W – Mo – B» было опубликовано в журнале Chemistry of Materials. В публикации идет речь о предсказании расчетными методами новых твёрдых и сверхтвёрдых тройных соединений. Статья стала результатом совместной работы сотрудников ИХТТМ СО РАН, Сколтеха, РНИМУ в Москве и Ереванского государственного университета.

По словам сотрудника Сколтеха и одного из авторов исследования, Александра Квашнина, эта работа стала логичным продолжением долгого изучения бинарных систем. Для поиска новых материалов пришлось усложнить систему и добавить в нее третий элемент, что привело к серьезному изменению свойств и появлению новых соединений. Эти изменения и составляли предмет интереса ученых.

Работа велась с использованием эволюционного алгоритма USPEX, разработанного Артемом Огановым, профессором Сколтеха (он же один из авторов исследования). Благодаря этому алгоритму удалось предсказать структуру потенциально сверхтвердых тройных соединений в системе W – Mo – B.

 

Fig.1_8.jpg 

 

В итоге ученые получили результат, на который не рассчитывали изначально: "Мы планировали предсказать ряд тройных соединений, которые бы обладали необходимым набором механических свойств, в данном случае твердость и трещиностойкость, которые были бы лучше, чем у бинарных соединений. На деле мы действительно предсказали ряд тройных соединений, но основная их особенность заключалась в том, что они являются высокоэнтропийными сплавами. Вследствие смешивания атомов вольфрама и молибдена предсказанные соединения являются разупорядоченными, что и влияет на их стабильность при различных температурах", - говорит Александр Квашнин.

Обычно высокоэнтропийными соединениями являются карбиды, четырех или пятикомпонентные соединения. Как полагают ученые, их исследование - это первый шаг к тому, что такие соединения могут быть найдены теперь уже в системах боридов.

"У этой работы есть очевидное развитие - мы можем найти новые твердые материалы, которые будут по своим характеристикам превосходить уже имеющиеся, и выдерживать более высокие температуры или давление. Это необходимо для таких компаний, как Газпромнефть, например, при бурении скважин", - добавляет один из авторов, Кристиан Тантардини, сотрудник ИХТТМ СО РАН и Сколтеха.

Исследователи продолжат заниматься этой темой - теперь их интересует, что может происходить внутри еще более сложных соединений при изменении температуры и давления.

Пресс-релиз.docx

Computational Search for New W−Mo−B Compounds / Alexander G. Kvashnin, Christian Tantardini, Hayk A. Zakaryan, Yulia A. Kvashnina, and Artem R. Oganov // Chemistry of Materials. 2020. 32. 7028−7035.

Источники

Ученые предсказали новые твердые и сверхтвердые тройные соединения
Искусственный интеллект ИТ новости (ai-news.ru), 07/09/2020

Похожие новости

  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    1192
  • 01/06/2020

    Российские ученые создали уникальный материал для аэрокосмической промышленности

    ​Керамический материал, который обладает самой высокой температурой плавления среди всех известных соединений, удалось разработать группе ученых НИТУ МИСиС.  В ходе реализации проекта "Синтез и искровое плазменное спекание сверхвысокотемпературной керамики для аэрокосмической промышленности" удалось получить соединение HfC0.
    573
  • 06/01/2019

    Российские химики раскрыли тайну рождения арктического «метана-убийцы»

    Химики из России выяснили, как формируются нестабильные кристаллы метановых гидратов – "замороженной" разновидности природного газа, вызывающей взрывы на дне морей Арктики. Их выводы были представлены в Journal of Natural Gas Science and Engineering.
    1824
  • 31/10/2016

    В НГУ проходит российско-японская конференция по перспективным наноматериалам

    ​Новосибирский государственный университет совместно с Институтом химии твёрдого тела и механохимии СО РАН и Университетом Тохоку проводит с 30 октября по 2 ноября 2016 года российско-японскую конференцию «Advanced Materials: Synthesis, Processing and Properties of Nanostructures», посвящённую перспективным материалам и наноструктурам.
    4372
  • 28/02/2018

    Европейский Центр Синхротронных Исследований включил работу профессора Елены Болдыревой в число лучших по итогам 2017 года

    ​Профессор НГУ Елена Болдырева возглавила международную группу по исследованиям механохимического синтеза с использованием синхротронного излучения in situ в режиме реального времени – исследование отмечено как одно из лучших достижений Европейского Центра Синхротронных Исследований в Гренобле за 2017 год.
    2027
  • 21/03/2017

    Новосибирские химики провели исследование фотомеханического эффекта в Европейском центре синхротронного излучения ESRF

    Химики НГУ провели новые эксперименты в Европейском центре синхротронного излучения ESRF (Гренобль, Франция). Они изучили влияние гидростатического сжатия в алмазных наковальнях на химические реакции в кристаллах, сопровождающиеся фотомеханическим эффектом.
    2552
  • 10/05/2018

    Нейросеть новосибирских ученых для анализа растений поможет автоматизировать диагностику рака

    Ученые Сибирского отделения РАН создают нейросеть для универсальной обработки микроскопических снимков - инструмент позволит автоматизировать диагностику онкологии и анализ микроскопических снимков в целом, а также поможет оптимально добывать полезные экстракты из растительного сырья.
    1051
  • 01/09/2020

    Недостающее звено в отечественном катализе: рассказывает замиректора ИК СО РАН Вадим Яковлев

    Центр коллективного пользования «Опытное производство катализаторов» на базе Института катализа СО РАН станет местом, где будут развивать широкий спектр новых каталитических технологий, отрабатывать их у себя до опытного и опытно-промышленного уровня и потом масштабировать их на профильных предприятиях.
    389
  • 05/10/2016

    Новосибирские учёные «вырастили» органические светоизлучающие полупроводники

    ​Группа учёных из Новосибирского государственного университета, Новосибирского института органической химии (НИОХ), МГУ и Университета Гронингена (Нидерланды) опубликовала результаты мультидисциплинарного исследования в сфере органической электроники.
    2875
  • 13/05/2020

    Диоксид кремния и наночастицы золота увеличили чувствительность газовых сенсоров в 4 раза

    ​​Вместе эти две добавки увеличивают чувствительность детектора к бензолу и этанолу более чем в четыре раза даже в условиях влажного воздуха. Такие сенсоры могут позволить обезопасить работников промышленных предприятий.
    520