loader
Срочные новости раздела
Ученые СПбГУ открыли минерал с уникальными магнитными свойствами

Ученые СПбГУ открыли минерал с уникальными магнитными свойствами

Группа ученых Санкт-Петербургского университета во время ежегодной экспедиции на Камчатке обнаружила новый минерал — докучаевит, названный в честь выдающегося ученого XIX века, основоположника почвоведения Василия Докучаева. Состав и кристаллическая структура находки не имеют близких аналогов не только среди известных минералов, но также и среди сотен тысяч синтетических соединений.

© Пресс-служба СПбГУ

С 2014 года научная группа под руководством профессора СПбГУ Олега Сийдры изучает фумаролы вулканов Камчатки. «Фумаролы на шлаковых конусах, образовавшихся в результате прошлых извержений вулкана Толбачик, обладают уникальным минералогическим разнообразием. На сегодня здесь найдено более 400 из 5500 известных минералов. Можно сказать, что фумаролы вулкана Толбачик — это своего рода леса Амазонии неорганического мира, здесь сосредоточено около 15 % всех минералов планеты!» — рассказал руководитель научной группы Олег Сийдра.

Как и большинство минералов фумарол вулкана Толбачик, где был найден новый минерал, докучаевит (Cu8O2(VO4)3Cl3) обладает уникальной кристаллической структурой и составом, не имеющим аналогов среди природных и синтезированных соединений. Исследования кристаллов нового минерала, выполненные доцентом СПбГУ Евгением Назарчуком на оборудовании ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Рентгенодифракционные методы исследования», показали, что в структуре докучаевита атомы меди окружены кислородом и хлором. Число разнообразных вариантов таких комбинаций ранее не было зафиксировано ни в одном известном ученым минерале. Исследователи СПбГУ также обнаружили в структуре нового минерала оксоцентрированные тетраэдрические комплексы с медью.

«Наличие в структуре таких фрагментов, образованных магнитными ионами меди, позволяет рассматривать этот минерал, а также некоторые другие минералы из фумарол как потенциальный источник интересных магнитных материалов с разнообразным применением на практике. Оксоцентрированный тетраэдр OCu4 является простым фрустрированным комплексом, так как состоит из четырех спиновых треугольников. В двух вершинах каждого треугольника спины определены по своему направлению, а в третьем нет. Поиск потенциальных материалов, демонстрирующих свойства квантовых спиновых жидкостей, является весьма важной задачей в современной физике твердого тела. Считается, что такие материалы в недалеком будущем найдут применение при создании квантовых компьютеров», — отметил Олег Сийдра.

По результатам кристаллохимического анализа и для возможности проявления тех или иных физических свойств осуществляется синтез чистых беспримесных аналогов, на которых исследуются свойства с потенциалом использования в материаловедении и индустрии. Такой подход коллектива под руководством профессора Олега Сийдры отличается от других в России и мире полнотой цикла всех выполняемых исследований в контексте стратегии «От минералов к материалам». Для изучения более тонких физических особенностей докучаевита ученые провели работу по синтезу его аналога, сымитировав процессы образования минералов из газа в фумаролах.

«При помощи лаборатории кафедры кристаллографии и оборудования ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Центр диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники» студентке магистратуры СПбГУ Виктории Владимировой удалось получить и изучить чистый образец ярошевскита — отдаленного родственника докучаевита по составу, который был открыт еще семь лет назад, однако синтезировать его в лаборатории до сих пор не получалось. Исследование синтетического материала показало, что его магнитная подструктура оказалась одной из наиболее сложных для всех известных на сегодня фрустрированных магнитных материалов. Помимо этого, мы наблюдали целый ряд интересных явлений, для понимания которых нужны более детальные исследования», — подчеркнул профессор СПбГУ Олег Сийдра.

Научно-исследовательская работа по открытию докучаевита, изучению его свойств и синтетических аналогов поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований.

Результаты исследования опубликованы в журналах Mineralogical Magazine и Inorganic ChemistryИсточник: Пресс-служба СПбГУ

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова вместе с бельгийскими коллегами из Католического университета Лёвена модифицировали один из компонентов
подробнее...

Среди земноводных немало ядовитых и весьма опасных. Но все они считаются «невооруженными» и не имеют специализированного аппарата для активного введения токсина в тело жертвы. И жабы с лягушками, и
подробнее...

Ученые заметили, что колибри могут запоминать последовательности чисел и на основе их строить стратегию добывания пищи. Они считают, что это первый случай выполнения простых математических операций
подробнее...

Британские физики выяснили, почему гребни волн ночью светятся синим. В этом оказались замешаны водоросли-динофлагелляты, которые обитают в прибрежных водах, и волны, которые растягивают их мембраны .©
подробнее...

Новая разработка Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ, получившая название coronaSPAdes, позволяет собирать геномы РНК-вирусов, и в первую очередь коронавирусов. По предварительным данным, с ее
подробнее...

Группа исследователей, куда вошли ученые Центра геномной биоинформатики имени Ф. Г. Добржанского СПбГУ, впервые в мире расшифровала геном гриба Fusarium oxysporum f.sp. lini. Этот паразит атакует лен,
подробнее...

Используя плотности экзопланет, астрономы в значительной степени отсортировали планеты, которые больше Земли, но меньше Нептуна, на две категории: более плотные, каменистые суперземли и большие,
подробнее...

Группа японских исследователей выяснила, что депрессию вызывает вирус герпеса шестого типа. Он находится в организме каждого человека в спящем состоянии, но реагирует на высокий стресс и приводит к
подробнее...

Ученые Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН
подробнее...

Новое исследование ученых из Центра устойчивых ресурсных исследований RIKEN (Япония) может открыть новую эру, в которой фотосинтетические «био-заводы» стабильно производят большую часть синтетического
подробнее...

Исследователи из России и Германии, изучающие позвоночных начала мелового периода из полярного местонахождения Тээтэ на юго-западе Якутии (северная палеоширота предположительно 62 градуса), описали
подробнее...

РИА Новости. Астрофизики зафиксировали самый дальний от нас короткий гамма-всплеск, произошедший 10 миллиардов лет назад, всего через 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва
подробнее...

В созвездии Орла астрономы обнаружили экзотическую пару нейтронных звезд с очень разной массой. Ученые полагают, что через 470 миллионов лет они столкнутся друг с другом. Их можно будет использовать
подробнее...

Как известно, наша Вселенная расширяется. Скорость этого процесса характеризуется постоянной Хаббла, которая связывает скорость удаления объекта с расстоянием до него. Эту постоянную, как правило,
подробнее...

Берлинские ученые из  Института исследований животных в зоопарках и дикой природе  Ассоциации Лейбница вместе с коллегами из Тель-Авивского университета установили, что эхолокация в ультразвуковом
подробнее...

Команда исследователей из Университета Дьюка, Музея естественной истории в Лондоне, Смитсоновского национального музея естественной истории и Исследовательского института залива Монтерей (Monterey Bay
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):
подробнее...

Команда ученых из Гарвардского и Вашингтонского университетов, использовав бактериальный фермент, впервые  смогла отредактировать геном митохондрий , который до этого не удавалось изменить с помощью
подробнее...