Para saintis dari Rusia, Jerman dan Sweden bersama-sama membuktikan kemungkinan adanya bahan yang tidak realistik dari sudut pemahaman biasa mengenai hukum kimia. Dengan membuat sebatian berilium menjadi tekanan, beratus-ratus ribu kali lebih tinggi daripada tekanan atmosfera, para penyelidik mencapai transformasi struktur kristal bahan kepada lima dan enam atom oksigen di sekitar atom berilium, walaupun sebelumnya dipercayai bahawa bilangan maksimum mungkin tidak melebihi empat.
Bayangkan bahawa anda mempunyai gunung batu di hadapan anda, dan anda akan membina sesuatu dari mereka, - penulis kajian menggambarkan karya mereka. - anda boleh mengumpulkan pelbagai struktur yang berbeza, tetapi jumlahnya masih terhad kerana bentuk "bahan binaan", kerana mereka hanya dapat saling berhubung dengan cara tertentu. Sekarang bayangkan bahawa anda berpeluang untuk mengubah bentuk kubus ini - untuk meregangkannya, menambah muka, dengan kata lain, mengubahnya sehingga bilangan kemungkinan kombinasi "bahan binaan" yang dihasilkan meningkat berkali-kali.
Batu-batu yang dimaksudkan itu tidak lebih daripada unsur-unsur struktur kristal bahan, mengubahnya, anda dapat "memberi ganjaran" bahan dengan sifat-sifat baru. Tetapi transformasi tertentu tidak mungkin dalam kerangka idea biasa.
Kami bekerja dengan herlbutite, bentuk sebatian berilium dengan formula kimia CaBe2P2O8. Dalam keadaan klasik, ia mempunyai struktur tetrahedral - berilium membentuk piramid tetrahedral dengan atom oksigen, dan sehingga baru-baru ini diyakini bahawa ini adalah koordinasi maksimum berilium. Namun, rakan sekerja kami dari Jerman melakukan eksperimen, hasilnya menjadi jelas bahawa struktur kristal dapat disusun semula. Semasa eksperimen, bahan tersebut diletakkan di landasan berlian, di mana ia terdedah kepada tekanan ultrahigh. Jadi, pada tekanan 17 GPa (170 ribu atmosfer terestrial), jumlah atom oksigen di sekitar berilium meningkat menjadi lima, dan pada tekanan 80 GPa (800 ribu atmosfera daratan), kristal disusun semula sehingga jumlah ini meningkat menjadi enam. Ini adalah hasil yang luar biasaoleh sesiapa dan tidak pernah diperkenalkan sebelumnya. Itulah sebabnya dia juga memerlukan landasan teori, yang kami kerjakan secara bebas di komputer super kami,”kata Profesor Igor Abrikosov.
Pemodelan teori hasil eksperimen dilakukan oleh saintis dari NUST MISIS dalam jangka masa - hanya dalam satu bulan. Untuk menyelesaikan persamaan Dirac yang menggambarkan keadaan elektron dalam jirim, dengan pemboleh ubah yang diberikan, semua kekuatan pengkomputeran kluster superkomputer "Pemodelan dan pengembangan bahan baru" digunakan. Hasil pengiraan hampir sama dengan hasil eksperimen - perbezaannya minimum, dan berada dalam julat ralat yang boleh diterima.
Hasil eksperimen dan justifikasi teorinya disampaikan oleh para saintis dalam jurnal Nature Communications.
Sergey Sysoev
