NUST“ MISiS”的科学家与俄罗斯和国外的同事一起，从对化学定律的通常理解的角度出发，已经证明了创建不现实材料的可能性。 将氧化铍暴露于比大气压高数十万倍的压力下，研究人员实现了材料晶体结构“定向”为被铍包围的五个或六个氧原子，尽管此前人们认为最大可能数仅为四个。 科学家在《自然通讯》杂志上发表了实验的结果及其理论依据。
想象一下，您眼前有一个立方体山，您将要用它们建造一些东西，研究
的作者描述了他们的工作。 -
您可以组装很多不同的设计，但是由于“建筑材料”的形状，它们的数量仍然受到限制，因为它们只能以某种特定的方式相互连接。 现在想象一下，您将有机会更改这些立方体的形状-拉伸它们，添加面，一句话，对其进行修改，以使生成的“建筑材料”的可能组合数量无限增加。
实验室负责人I. Abrikosov（左）与员工一起。 所讨论的立方体仅是材料晶体结构的元素，通过对其进行修改，您可以“授予”具有根本新特性的材料。 但是在熟悉的概念的框架内，某些转换是不可能的。
NUST MISiS的科学家与拜罗伊特大学和DESY研究中心（德国），林雪平大学（瑞典）以及俄罗斯科学院（地球科学研究所和科拉科学中心）的同事一起解决了这一问题-克服了“不可能”。 ）
正如他们共同研究的结果所示-实验室实验及其理论模型-很有可能获得材料的“不可能”修改-为此，有必要使它们承受超高压，其压力是大气压力的数十万倍。
四面体配位氧化铍“我们处理了黑药，一种化学式为CaBe2P2O8的铍化合物。 在经典条件下，它具有四面体结构-铍与氧原子形成四面体金字塔，直到最近，人们仍认为这是铍的最大可能配位。 但是，我们来自德国的同事进行了一项实验，结果证明可以重新排列晶体结构。 在实验过程中，将材料放置在钻石砧中，并在其中承受超高压。
五面配合氧化铍
因此，在17 GPa（17万个大气压）的压力下，周围铍的氧原子数增加到5个，在80 GPa（80万个大气压）的压力下，晶体被重建以使该数目增加到6个。 这是一个令人难以置信的结果，从未呈现给任何人。 这就是为什么他需要一个理论上的证明，我们在超级计算机上独立进行研究 ，” NUST MISiS新材料建模和开发实验室的科学总监
Igor Abrikosov教授说。
六角配位氧化铍NUST“ MISiS”的科学家在创纪录的时间内-仅用了一个月就对实验结果进行了理论建模。 为了用给定的变量求解Dirac方程，使用了实验室“新材料的建模和开发”的超级计算机集群的所有计算能力。 如果不使用这样的超级计算机，就不可能进行如此复杂的计算-传统的计算机根本就没有足够的能力。 计算结果几乎与实验结果完全吻合-差异很小，并且在允许的误差范围内。
超级计算机必须“ MISIS”正如Abrikosov教授指出的那样，铍在许多方面都被选作实验材料，因为它在机械工程和航天工业中特别受欢迎。 但是，完成的工作本质上是更基础的-通过研究特定材料的修改，您可以构建一个通用的理论模型，该模型可以使创建“不可能的材料”所需的过程和条件系统化。 科学家的近期计划是继续进行研究，尤其是继续研究诸如聚氮化物之类的材料。
帮助：Igor Abrikosov教授-哲学博士，“新材料的建模与开发”实验室科学总监，NUST“ MISiS”，林雪平大学物理，化学与生物学研究所理论物理系主任，瑞典皇家科学院院士。
在他的领导下，一个科学小组正在研究在高压和超高压条件下材料中发生的过程的理论模型。
以前，科学家已经证明存在
二氧化硅和
氮化物 “不切实际”的改性以及将
赤铁矿绝缘体转变成导体的可能性-所有这些都在高于大气压力数十万（有时甚至数百万）的压力下进行。