Азоту придали кристаллическую структуру черного фосфора
Команда исследователей из трех стран смогла впервые получить полимерную модификацию азота, похожую на структуру черного фосфора. Для этого исследователям пришлось создать давление в 1,38 миллиона атмосфер. Открытие поможет создать новые материалы с высокой плотностью энергии на основе азота. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Один химический элемент может образовывать несколько различных соединений — аллотропных модификаций. Углерод, например, имеет более девяти подтвержденных аллотропов и более 200 гипотетических. У соседнего элемента периодической системы — азота — не так много аллотропов. Сегодня исследователи насчитывают около 15 твердых модификаций азота, отличающихся строением кристаллической решетки. Среди них есть и три полимерные модификации: cg-N, LP-N и HLP-N.
В этих полимерах атомы азота связаны в структуре одинарными связями, и она примерно в шесть раз слабее тройной, которую можно наблюдать в молекуле атмосферного азота N2. Настолько большая разница означает, что аллотропы азота с одинарной связью можно использовать в качестве материалов с высокой плотностью энергии. Это возможно благодаря тому, что при возвращении к стандартным температуре и давлению эти модификации будут распадаться на молекулярный азот, выделяя в окружающую среду всю энергию, которую пришлось потрать на их образование. Она же, согласно законам