Ученые выяснили причину стабильности уникальных химических соединений

Научный сотрудник МФТИ Габриеле Салех и заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов в МФТИ, профессор Сколтеха Артем Оганов построили простую модель и сформулировали основные принципы стабильности таких веществ, дополнительно обновив фазовую диаграмму соединений Na и Cl с помощью добавления нового соединение Na₄Cl₃ и двух новых структур Na₃Cl. Исследования проводились с помощью алгоритма USPEX, включая квантово-механические расчеты.

Необычное соотношение атомов Na и Сl в уникальных соединениях основывается на том, что количество взаимодействий между атомами Na и Cl увеличивается, а координационные взаимодействия между атомами натрия разрушаются.

Эти координационные взаимодействия (взаимодействия соседних атомов кристалла) ответственны за структуру и свойства кристалла.

При формировании таких стабильных соединений, новые взаимодействия Na-Cl формируются за счет ослабления металлических связей между атомами натрия. Такая конкуренция между двумя типами связей, на которую влияет давление, и определяет особенности структуры новых соединений.

Расчеты Оганова и Салеха показали, что помимо обнаруженных в 2013 году соединений стабильно еще Na₄Cl₃, а  Na₃Cl имеет еще две новые структуры.