Según un estudio publicado en Nature Communications , se ha demostrado por primera vez germanio triplemente coordinado en un dióxido de germanio (GeO2 ) se derriten, resolviendo potencialmente el debate de larga data sobre la estructura del GeO2 derretir.
El estudio fue realizado por un grupo de investigadores dirigido por el profesor Wan Songming de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China, en colaboración con investigadores de la Universidad de Shanghai.
El cristal y el vidrio, dos estados sólidos principales, se forman a partir de masas fundidas a alta temperatura. Las estructuras fundidas se relacionan con las macropropiedades de las masas fundidas, los microprocesos de crecimiento de los cristales, la formación de defectos en los cristales y las estructuras y propiedades de los vidrios. Sin embargo, el conocimiento de las estructuras fundidas es muy limitado hasta el momento debido a la falta de herramientas analíticas adecuadas.
El germanio triplemente coordinado es una forma especial de germanio unido al oxígeno, y esta disposición única de átomos y enlaces no se ha detectado en el GeO2. derretir antes.
En este estudio, los investigadores utilizaron espectroscopía Raman de alta temperatura y cálculos DFT para investigar los orígenes estructurales de dos picos misteriosos, que se encuentran a 340 y 520 cm -1 en el espectro Raman de un GeO2 derretir.
Las estructuras electrónicas del GeO2 fundido indican que en el GeO2 no sólo existen enlaces estables Ge-O, sino también enlaces fluxionales Ge-O. fusión, que se puede utilizar para interpretar la fluidez y la viscosidad del GeO2 fundirse a nivel molecular.
"Así es como encontramos germanio triplemente coordinado en el GeO2 fundirse", afirmó Wan, "y esto cambiará la visión tradicional de la estructura del óxido de germanio".
Este descubrimiento proporciona una nueva visión de las estructuras de los germanatos fundidos, lo que es útil para comprender mejor la formación, las estructuras de los defectos y las propiedades de los cristales/vidrios de germanato. Además, como análogo del SiO2 , el conocimiento del GeO2 La estructura del fundido también tiene una implicación importante para la investigación geológica.
Más información: Songming Wan et al, Germanio triplemente coordinado en una fusión de GeO2, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42890-3
Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
