“Метавалент” холбоо

Нийтлэсэн Б Нямдаваа
2019-04-16
55

“Метавалент” холбоо

Химийн холбоо нь бидний эргэн тойрон дахь материалын бүтэц, шинэ чанарыг ойлгоход өргөн ашиглагддаг. Жишээлбэл металлын холбоо - төмөр, ковалентын холбоо - цахиур, ионы холбоо - давс гэх мэтээр шууд төсөөлөгддөг.

Өнөөдөр бидний хэрэглэдэг, мэддэг материалуудын бүтэц нь эдгээр тогтвортой холбооны аль нэгээр эсвэл тэдгээрийн хослолын холбоогоор тайлбарлагдана. Гэвч халькогенидын бүлгийн германиум телюурид (GeTe), хар тугалганы селенид (PbSe) - үүд нь эдгээр холбооны аль ч хэлбэрт хамаарагддаггүй. Энэ төрлийн материалууд нь онцгой цахилгаан болон оптик шинж чанартай учир уян дэлгэц, санах ойн төхөөрөмж, дулааны цахилгаан үүсгүүрт ашиглагдах боломжтой юм.

Гэвч эдгээр шинж чанарууд нь хаанаас гарч байна вэ?

Германы RWTH Aachen их сургуулийн эрдэмтэн Маттиас Вуттиг /Matthias Wuttig/-ийн удирдсан олон улсын эрдэм шинжилгээний багийнхан энэхүү гайхамшигтай шинж чанарууд нь “Метавалент холбоо”-оос гарч байгааг тогтоосон. Энэ холбоо нь ковалент болон металлын холбооны дундах төрлийн боловч аль алинаас нь тэс өөр шинэ төрлийн химийн холбоо юм. Үүнээс үндэслэн дээрх материалуудыг анхдагч металлууд гэж нэрлэж байна.

Тус судалгааны баг нь химийн холбооны квант-механикаар тооцоологдсон хоёр хэмжээст зургийг бүтээжээ. Энэхүү зураг дээрх тэнхлэгүүд нь физикийн үндсэн ухагдахуунуудтай шууд хамааралтай: x тэнхлэг нь электрон шилжүүлэх (ионы шинж чанараас хамааран хоёр атомын хооронд электрон шилжүүлэх), y тэнхлэг нь электрон хуваарилах (electron sharing)-ыг тус тус илэрхийлнэ. Судалгааны багийнхан дээрх зургийг янз бүрийн шинж чанартай материалаар дүүргэж үзэхэд анхдагч металлууд нь металл болон ковалент холбоо бүхий материалын хэсгээс тусдаа үүсч байгааг нь тогтоожээ. Гурван хэмжээстэй энэхүү зургийг өргөтгөснөөр өвөрмөц шинж чанартай материалуудыг илүү тодорхой харуулах боломжийг олгох юм.