Ученые создали "невозможные" материалы простым способом
Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" совместно с коллегами из Университетов Байрота и Мюнстера (Германия), Чикагского Университета (США), и Линчепинга (Швеция) создали материалы-нитриды, получить которые считалось невозможным, и показали, что это позволяет сделать весьма простой способ прямого синтеза. Статьи о революционном исследовании опубликованы в Nature Communications и Angew Chem Int Ed.
Нитриды активно используют в сверхтвердых покрытиях и электронике. Обычно содержание азота в этих материалах не высоко, а превысить его по сравнению с содержанием переходного металла - затруднительно (поскольку азотные связи слишком высокоэнергетические).
Особенно этим отличались соединения рения и железа, которые выбрали для опытов авторы исследования. Они решили вывести синтез из обычных земных условий в условия сверхвысоких давлений.
"Такой способ - один из самых перспективных путей создания новых материалов, открывающий фантастические возможности. Есть известные примеры: искусственный алмаз, кубический нитрид Бора, но они существовали в природной форме. А вот идея сознательно создать невозможные в природе материалы - наше ноу-хау", - рассказал профессор НИТУ "МИСиС" Игорь Абрикосов.
По его словам, эксперименты почти сразу дали результат. Азот с переходным металлом просто помещается в алмазную наковальню, и при высоких давлениях проводится прямой синтез (без прекурсоров). "Нитрид рения показывает свойство низкой сжимаемости, потенциально имеет очень высокие механические характеристики и свойство сверхтвердости - это важно, например, для улучшения качества режущих инструментов", - отметил Абрикосов.
По его словам, далее исследователи прояснят, являются ли материалы, например, сверхпроводниками или магнитами. Их обратный вывод в земные условия требует более серьезных экспериментальных установок, работа над которыми уже ведется и, вероятно, даст плоды в течение года.
Ученый также считает, что если коллектив докажет предполагаемую сверхтвердость - уже в течение пяти лет мы увидим "невозможные" материалы на рынке.
