2012年12月14日
领导的一个国际研究小组翔凤周和Artem r . Oganov博士,理论晶体学家们在地质部门和石溪大学物理与天文学系的结构建立了一个最重要的高能量密度材料,硼氢化镁或毫克(BH4) 2。亚博网站下载亚博老虎机网登录他们的发现,“采用测定硼氢化镁的结构,“已经发表在12月13日出版的《物理评论快报》。
周教授Artem r . Oganov(左)和翔凤(右)理论晶体学家们在地质部门和石溪大学物理与天文学系的结构建立了一个最重要的高能量密度材料,镁硼氢化。亚博网站下载亚博老虎机网登录
“实验性的晶体结构测定通常被视为一个日常任务,保证正确的结果,但是我们成功地挑战了“实验”δ-Mg结构(BH4) 2,”周说。“这种材料包含近15 wt %。氢,这使得这一个重要的能源物质,“Oganov补充道。
结构的几个修改2毫克(BH4)从高质量的粉末衍射数据是已知的,而标准方法确定晶体结构的材料。亚博网站下载研究人员使用Oganov教授的突破进化的晶体结构预测的方法,旨在找到毫克(BH4) 2的最稳定结构在不同的条件。
周的惊喜,在理论上预测结构提出的早些时候他没有发现结构δ-phase实验。然后他调查实验结构模型相比,发现它非常不利理论上预测模型。更糟糕的是,“实验”结构被发现无法维持自己的晶格振动——预测崩溃由于原子热运动。这表明“实验”结构作为亚稳状态,甚至是绝对不可能的。
比较理论预测结构的衍射模式和实验中,周意识到有一个完美的匹配。随后,他发现另一个结构相匹配的实验数据。因此,至少有三个完全不同的晶体结构相匹配的实验衍射数据,但是其中一个——声称的实验已被排除。所示的其他两种结构来解释另一个谜——两个几乎相同阶段的存在称为δδ”(之前的实验都无法提出任何解决方案后者)。周和他的同事们决定这些阶段的结构对称性I41 / acd和P-4。
“这的确是令人惊讶的实验工作,基于高质量数据,未能正确解决这些简单和高度对称的晶体结构,只包含六个non-hydrogen原子,”周说。“我们也惊讶地看到完全不同的结构有相同的衍射模式。在这种情况下,这可能是比我们期待的更常见,理论结构搜索将发挥重要作用。”
“晶体结构是理解的基础材料的行为,“Oganov说。亚博网站下载“可能性预测晶体结构是我们这个时代的重大突破,将证明对未来至关重要的新发现的材料。”亚博网站下载
来源:http://www.stonybrook.edu