«Отрицательные» кластеры атомов водорода впервые получили в лаборатории

«Отрицательные» кластеры атомов водорода впервые получили в лаборатории

Физики из университета Иннсбрука (Австрия), Свободного университета Берлина и Университета Лейчестера впервые получили отрицательно заряженные кластеры из большого количества атомов водорода. Некоторые теоретики предсказывают, что такие кластеры могут существовать в межзвездном пространстве. Наиболее устойчивыми оказались кластеры правильных геометрических форм — например, икосаэдрические. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics.

В обычном состоянии водород представляет собой двухатомный газ: его молекулы состоят ровно из двух атомов водорода, соединенных между собой химической связью. В некоторых условиях — пониженной температуры или очень разреженных сред — эти молекулы могут объединяться в более сложные ассоциаты, состоящие из гораздо большего количества атомов. Их устойчивость (а значит и время жизни) гораздо меньше, чем у обычной молекулы водорода. Тем не менее, встретить такие кластеры в естественных средах возможно.

К примеру, в конце XX века, в атмосфере Юпитера и некоторых облаках межзвездного газа были обнаружены следы положительно заряженных ионов триводорода (H3+). Более сложные положительно заряженные кластеры хорошо известны и наблюдались в лабораторных условиях — они содержали свыше ста атомов водорода. Кроме того, известны и гетероатомные кластеры, в которых тяжелый ион окружен молекулами водорода. Вместе с тем, список отрицательно заряженных кластеров водорода ограничен частицей H3- и ее дейтериевым аналогом. Их существование в межзвездном пространстве также считается вероятным — устойчивость анионов имеет примерно такой же порядок величин, как и у катионов. 

Аналогичные кластерные соединения образуют и многие другие элементы таблицы Менделеева. К примеру, 3-5 нанометрвые частицы золота, серебра, платины или палладия, активно использующиеся в катализе химических реакций, также можно рассматривать как кластеры, состоящие из нескольких десятков атомов. В 2015 году мы сообщали о синтезе кластера, в котором реализуется рекордное для химии координационное число — количество атомов, связанных с данным. Это ион CoB16-, в котором координационное число кобальта равно 16.

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Из серебра сделали ультрастабильные суператомы
Две независимые группы химиков научились собирать из 44 атомов серебра «суператомы», которые из-за особенностей электронной структуры обладают уникальной химической стабильностью. Одна из работ опубликована в Nature, вторая — в Nature Communications, кратко об исследованиях пишет NatureNews. Серебряные наночастицы, ..
2013-09-6 1554 0 Технология
0
Молекулы позволят увеличить емкость флэш-памяти
Британские и испанские ученые предложили новые устройства для хранения памяти. В их основе лежат кластеры наноразмерных полиоксометаллатов. Использование нового материала позволяет существенно увеличить емкость обычной флэш-памяти. Это приводит к большей миниатюризации носителей информации, сообщают ученые в своей ..
2014-11-21 1620 0 Технология
4
IBM установила атомарные пределы плотности памяти
Учёные из научно-исследовательского подразделения IBM Research корпорации IBM успешно продемонстрировали возможность хранения информации в ячейке памяти, состоящей всего лишь из 12-ти магнитных атомов. Для сравнения: современный жесткий диск использует около миллиона атомов для хранения одного бита информации. ..
2012-05-5 1902 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-21 2276 0 Технология
0
Создана первая супермолекула из искусственных атомов
Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке впервые создали молекулы из суператомов — кластеров атомов, которые способны имитировать свойства других элементов периодической системы. Для этого ученые использовали кобальт и селен, а также металлоорганические соединения. Статья, описывающая результаты работы, ..
2016-07-24 2327 0 Технология
0
Новый микрочип передает в трех измерениях
Ученые из Университета Кембриджа создали новый тип микрочипа, который позволяет использовать информацию, передавая в трех измерениях. В будущем 3D-микрочип мог бы улучшить емкость хранения, что позволяет информации распределяться в несколько слов вместо уплотнения в один слой.Они использовали крошечные магнитные ..
2013-02-2 1363 0 Технология
0
Смятый графен стал основой искусственных мышц
Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных «мышц» - электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка. Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали ..
2013-01-29 1995 0 Технология
1
Радиация угрожает современной микроэлектронике
Радиация угрожает современной микроэлектронике в десять раз сильнее, чем считалось до сих пор, полагают исследователи из Университета Вандербильта (США). По мере миниатюризации уязвимость транзисторов растёт вплоть до того, что отдельное устройство может быть выведено из строя единственным ионом.Исследование, проведенное Эндрю ..
2012-07-23 1540 1 Технология
0
Физики создали рекордно точные атомные часы
Сотрудники Национального института стандартов США разработали часы на основе атомов иттербия, которые в 10 раз превосходят все существующие аналоги по точности. Описание часов опубликовано в журнале Science и пресс-релизе Института, кратко о работе можно прочитать на сайте New Scientist. Часы состоят из 10 тысяч отдельных ..
2013-08-23 1375 0 Технология
0
Учёные реализовали электронное считывание ядерного спина
Квантовые компьютеры обещают достичь вычислений, скорость которых выйдет далеко за пределы современных компьютеров. Они будут использовать квантовые эффекты, но также будут восприимчивы к внешним помехам. Информационный поток, как в систему, так и из неё, будет являться критической точкой, сообщает ..
2012-08-17 1155 0 Технология
0
США запустили новые высокоточные атомные часы
Национальный институт стандартов и технологий (NIST) министерства торговли США 3 апреля 2014 года ввел в строй новые атомные часы NIST-F2, которые накапливают ошибку в одну секунду в течение 300 миллионов лет. Согласно сообщению NIST, новые часы заменили ..
2014-04-04 1437 0 Технология
0
Ученые создали сверхбыстрые транзисторы
Новый транзистор, разработанный в Лаборатории технологий микросистем (Microsystems Technology Laboratories, MTL) Массачусетского технологического института, имеет скорость работы, в два раза превышающую скорость предыдущего варианта экспериментального германиевого транзистора, который, в свою очередь, по скорости работы превосходил ..
2013-01-11 1862 0 Технология
0
Графен создаст новый вид солнечных батарей
По данным исследователей из университетов Манчестера и Сингапура микро тонкая многослойная структура графена имеет все возможности стать основой для нового поколения солнечных батарей. Основная масса новых исследований по возможности использования атомов углерода впервые была проведена в Манчестере.Как ..
2013-05-5 2158 0 Технология
0
Создан один бит памяти всего из 12 атомов
Исследовательское отделение IBM не перестает удивлять мир все новыми рекордами по наименьшему количеству атомов, применяемых для сохранения одного бита информации, фундаментальной единицы цифровых данных. На этот раз, это число составляет всего лишь 12. Как заявили в IBM, это довольно значительное улучшение текущих ..
2012-01-30 1672 0 Технология
0
Учёные разработали очень мощное лекарство против рака
В своих новых исследованиях химики из «Миссурийского университета» (University of Missouri) использовали готовый лекарственный препарат, который разрабатывался для борьбы с определёнными видами рака и добавили специально разработанную структуру, в результате чего получилось более мощное и эффективное оружие в борьбе ..
2012-08-30 9641 0 Технология
0