Атомы как пазл: ученые разгадали правила сборки кристаллов

Ученые из Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению, МНИЦТМ, доказали, что топологию — метод, который помогает описывать, как атомы и молекулы складываются в сложные структуры — можно применять не только к целым кристаллам, но и к их отдельным частям.

Результаты исследования опубликованы в журнале Королевского химического общества CrystEngComm, а статью включили в список самых интересных работ за последние три месяца.

Раньше атомные подрешетки — то есть группы атомов внутри кристалла — анализировали в основном геометрически, просто как набор точек, — объясняет старший научный сотрудник МНИЦТМ Инна Медриш.

Мы же показали, что к ним можно применить топологический подход. Это значит, что даже если структура искажена из-за температуры, давления или химических свойств атомов, ее все равно можно отнести к определенному типу и найти связи с другими структурами.

Ученые предложили новый параметр, который показывает, насколько равномерно расположены атомы в подрешетке.

Например, если вещество состоит из металла и неметалла, атомы неметалла часто стремятся оттолкнуться друг от друга и встать на одинаковом расстоянии.

Чем равномернее это расстояние, тем однороднее подрешетка.

Что это дает

  • Можно предсказать, как будет выглядеть искаженная структура, зная ее идеальную симметричную версию.
  • Однородность подрешетки влияет на свойства всего материала.
  • Метод помогает понять, как атомы неметаллов задают форму кристалла.

Параллельно Самарский политех участвует в строительстве межвузовского кампуса в рамках нацпроекта «Молодежь и дети». Это создаст новые возможности для студентов и ученых.

Ранее ученые описали материал с небывалыми свойствами.

27.03.2025

Хайтек

Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм
Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм

Ученые придумали, как точнее рассчитывать...

Ученые улучшили катализатор для добычи водорода
Ученые улучшили катализатор для добычи водорода

Химики придумали новый способ улучшить материа...

Ученые изготовили самый точный мини-генератор терагерцовых волн
Ученые изготовили самый точный мини-генератор терагерцовых волн

Ученые из Университета Цинхуа создали ком...

NatComm: Электроны в антиферромагнетиках ведут себя не по правилам
NatComm: Электроны в антиферромагнетиках ведут себя не по правилам

Международная группа ученых из Токийского...

Ученые МИФИ создают цветной рентген — как он работает
Ученые МИФИ создают цветной рентген — как он работает

Команда молодых ученых из НИЯУ МИФИ ...

Цифровой клон нефтяного пласта: как ТПУ помогает добытчикам
Цифровой клон нефтяного пласта: как ТПУ помогает добытчикам

В Томском политехническом университете есть Це...

Не взлет — так посадка: как робопчела обрела ноги
Не взлет — так посадка: как робопчела обрела ноги

Робопчела от Гарварда уже давно умее...

Зерна проблем: как ИИ учится предсказывать слабые места металлов
Зерна проблем: как ИИ учится предсказывать слабые места металлов

Группа исследователей из Университета Лих...

Ловушка для слуха: как работает амбисоника
Ловушка для слуха: как работает амбисоника

Обычные объемные колонки погружают вас в&...

Не плазма, но близко: как ультразвук ищет изъяны в деталях ИТЭР
Не плазма, но близко: как ультразвук ищет изъяны в деталях ИТЭР

Ученые из Томского политеха создали новую...

Капля за каплей: создана новая модель для микрофлюидных чипов
Капля за каплей: создана новая модель для микрофлюидных чипов

Ученые из Пекинского технологического инс...

Ловцы молний: как ученые поймали убегающие электроны в лаборатории
Ловцы молний: как ученые поймали убегающие электроны в лаборатории

Ученые впервые поймали убегающие электроны&nbs...

Нефть кончается? Ученые предлагают копнуть глубже
Нефть кончается? Ученые предлагают копнуть глубже

Ученые придумали новый способ искать под ...

Зеленый свет прогрессу: как лазеры пробивают дорогу в микротехнологиях
Зеленый свет прогрессу: как лазеры пробивают дорогу в микротехнологиях

Зеленые лазеры меняют современные технологии&n...

Невидимые маяки: ученые превратили бактерии в живые сенсоры
Невидимые маяки: ученые превратили бактерии в живые сенсоры

Бактерии можно запрограммировать так, чтобы он...

Ученые ТПУ нашли новый способ анализа квантовых систем
Ученые ТПУ нашли новый способ анализа квантовых систем

Ученые Томского политеха вместе с коллега...

Насадки, которые экономят миллионы: история одной разработки
Насадки, которые экономят миллионы: история одной разработки

Евгения Кабанкова, студентка второго курса Мос...

ЖК-метаповерхность ломает правила вихревых пучков
ЖК-метаповерхность ломает правила вихревых пучков

Вихревые пучки света с закрученными волно...

Как приручить радугу: наука о цветах без красителей
Как приручить радугу: наука о цветах без красителей

Природа дает человеку не только ресурсы д...

Титан в броне: как ученые закаляют металл электрическими разрядами
Титан в броне: как ученые закаляют металл электрическими разрядами

Ученые придумали новый способ наносить тантало

Трение в деталях: почему густеет бетон и паста для плат
Трение в деталях: почему густеет бетон и паста для плат

Лаки, краски, бетон и даже кетчуп ил...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ловушка для избранных: как жажда значимости толкает нас в объятия заговоров
Ловушка для избранных: как жажда значимости толкает нас в объятия заговоров
Когда руки говорят быстрее слов: как мозг читает жесты
Когда руки говорят быстрее слов: как мозг читает жесты
Последние дни далекого мира: астрономы увидели, как планета превращается в пыль
Последние дни далекого мира: астрономы увидели, как планета превращается в пыль
Подростки, которые спят дольше, имеют лучшую память
Подростки, которые спят дольше, имеют лучшую память
Шьем объем: как с помощью швейной машинки создают мебель
Шьем объем: как с помощью швейной машинки создают мебель
Как солнечные панели и сельское хозяйство могут работать вместе
Как солнечные панели и сельское хозяйство могут работать вместе
Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм
Новый метод предсказывает стабильность кристаллических форм
Почти у половины онкобольных после химиотерапии страдает сердце
Почти у половины онкобольных после химиотерапии страдает сердце
Слепые пятна науки: почему мы теряем насекомых быстрее, чем это осознаем
Слепые пятна науки: почему мы теряем насекомых быстрее, чем это осознаем
«Нет» — самое экологичное слово: как одноразовый пластик душит планету
«Нет» — самое экологичное слово: как одноразовый пластик душит планету
Ученые улучшили катализатор для добычи водорода
Ученые улучшили катализатор для добычи водорода
Собака: друг, ребенок или подчиненный? Что наука знает о настоящей роли питомцев
Собака: друг, ребенок или подчиненный? Что наука знает о настоящей роли питомцев
Двухколесный мозг: студенты МИФИ за три дня собрали робота с нуля
Двухколесный мозг: студенты МИФИ за три дня собрали робота с нуля
Доказано: фастфуд вредит не только фигуре, но и мозгу
Доказано: фастфуд вредит не только фигуре, но и мозгу
Сердце на грани: как предсказать опасность после инфаркта
Сердце на грани: как предсказать опасность после инфаркта

Новости компаний, релизы

Крипта для людей: почему сложные сервисы теряют пользователей
«Точки роста» в действии: как школы Симферопольского района перестали быть скучными
Не успеешь моргнуть — WhisperX уже расшифровал: тест скорости от Ainergy
«Очпочдрон» взял первенство: как казанцы обошли всех на «Кибердроме»
Оперировать в VR: студенты придумали симулятор для хирургов