12
Календарь конференций
  • 1 июля

    Ежегодный вестник «Инновации в профильном естественнонаучном образовании: диалог между школой и ВУЗом»

  • 1 июня – 31 июля

    Виртуальный ботаник: отправь растения в онлайн!

  • 7 – 8 сентября

    VI Международная научно-практическая конференция «Инновационная экономика и менеджмент: методы и технологии»

  • 7 – 8 сентября

    Всероссийская научная конференция «Проблемы агрохимии и экологии – от плодородия к качеству почвы», посвященная 90-летию выдающегося деятеля науки, классика отечественной школы агрохимии, академика РАН Василия Григорьевича Минеева

  • 11 – 12 октября

    Научно-практическая конференция студентов, магистрантов и аспирантов II Молодежные Губеровские чтения «Юго-Восточная Азия: история и современность»

  • 17 – 18 ноября

    Всероссийская научная конференция с международным участием «Природная и антропогенная неоднородность почв и статистические методы ее изучения»

  • 10 декабря

    Международная конференция по общему языкознанию «Наследие трудов Ю.В. Рождественского в XXI веке» — к 95-летию со дня рождения Юрия Владимировича Рождественского (1926-1999)

Все конференции
Программы поддержки талантливой молодежи
Проект «Вернадский»
Гранты Президента РФ
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ
Филиал МГУ в г. Сарове

Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Программы дополни-
тельного образования
31/10/19

«Менделеевские» металлы соединились в новый полупроводник

Сотрудники химического факультета МГУ обнаружили новые полупроводниковые интерметаллиды, состоящие из металлов рения, галлия и германия. Существование всех трех элементов было предсказано Дмитрием Менделеевым. В год 150-летия Периодической таблицы химических элементов российские химики представили исследование о системе, состоящей из этих элементов. Результаты работы опубликованы в журналах Inorganic Chemistry и Chemical Communications. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).

Интерметаллид — это химическое соединение, состоящее минимум из двух сортов атомов, каждый из которых металл. В состав интерметаллида могут входить элементы с полуметаллическими свойствами, такие как кремний, германий или сурьма. В отличие от сплавов, структура которых обычно полностью идентична структуре преобладающего компонента, интерметаллиды — однородные химические соединения, кристаллическое строение которых не повторяет структур составляющих их металлов.

Все металлы характеризуются набором сходных физических свойств — ковкость, пластичность, хорошие тепло- и электропроводность. А соединения, принадлежащие к классу интерметаллидов, могут обладать совершенно разными свойствами. Спектр функциональных свойств настолько широк, что среди интерметаллидов встречаются как обычные металлические проводники, так и изоляторы, и сверхпроводники, магнитные материалы и вещества с эффектом памяти формы (например, нитинол — соединение никеля и титана). Это делает класс интерметаллидов уникальным в своем роде. Особое место занимают полупроводниковые интерметаллиды, которые весьма редки и используются, в основном, в качестве термоэлектрических элементов — устройства, способные преобразовывать энергию тепловую в электрическую либо, наоборот, электрическую в тепловую.

Знания ученых о взаимосвязи структуры и свойств интерметаллидов пока не достигли того уровня, который бы позволил создать надежную классификацию. Она нужна, чтобы прогнозировать взаимосвязь между кристаллическим и электронным строением, составом и функциональным свойством интерметаллидов. Существуют лишь частные концепции для конкретных семейств соединений. Поэтому изучают интерметаллиды пока традиционным эмпирическим способом — из общих соображений ученые делают предположение о существовании интерметаллидов, затем проводят синтез и исследуют систему.

«Сотрудники химического факультета, кафедры неорганической химии под руководством профессора, доктора химических наук Андрея Шевелькова обнаружили ранее неисследованные интерметаллиды в системе рений-галлий-германий», — рассказал и.о. декана химического факультета МГУ, член-корреспондент РАН Степан Калмыков.

В двойных системах (германий-галлий, германий-рений, галлий-рений) практически отсутствуют устойчивые при обычных условиях промежуточные соединения. Однако, в тройной системе химики МГУ обнаружили 4 интерметаллида, о двух из которых — ReGaGe2 и ReGa0.4Ge0.6 — выпустили публикации. Галлий и рений — типичные металлы, с металлическим блеском, их электрическое сопротивление растет с ростом температуры. Один из интерметаллидов в тройной системе оказался хрупким, порошкообразным веществом с полупроводниковыми свойствами, что крайне редко для интерметаллидов.

Исследования электронной структуры были проведены в Cуперкомпьютерном комплексе МГУ.

«По результатам расчётов мы обнаружили сильную локализацию электронной плотности между определёнными атомами, что не типично для большинства интерметаллидов, в которых обычно электронная плотность равнораспределенна между всеми атомами, как в металлах», — прокомментировал результаты один из авторов работы, аспирант МГУ Максим Лиханов.

Дальнейшие исследования научной группы будут направлены на изучение термоэлектрических свойств новых соединений в области высоких температур, а также на поиск родственных соединений на основе других переходных металлов, таких как молибден, вольфрам и тантал.