Des scientifiques russes et allemands ont fait la lumière sur la structure cristalline de la calavérite, prédisant l'existence d'un nouveau composé de l'or jusque-là inconnu des chimistes. Les résultats de leur étude ont été publiés dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Un tellurite d'or avec la formule chimique AuTe 2 affiche une forte modulation dans les positions des atomes d'or et de tellure dans ses cristaux. Cela signifie que le réseau cristallin de la calavérite ne peut pas être expliqué par la loi de Haüy, qui décrit les cristaux de la plupart des minéraux. La calavérite et d'autres cristaux incommensurables ont longtemps été un mystère pour les cristallographes. Dans les années 1970, les scientifiques ont trouvé un moyen de décrire leurs structures en utilisant l'espace 4-D au lieu de l'espace 3-D habituel dans leurs calculs. Cependant, les chercheurs n'ont aucune idée des raisons du comportement étrange des cristaux de calavérite.

Des équipes de recherche du RAS Institute of Metal Physics (dirigé par le professeur Sergey Streltsov), l'Université de Cologne (dirigée par le professeur Daniil Khomsky), Skoltech et l'Institut de technologie physique de Moscou (MIPT) (dirigé par le professeur Artem Oganov) ont percé le mystère des cristaux de calaverite incommensurables, obtenir un aperçu des spectres électroniques obtenus dans les expériences et de leur capacité supraconductrice créée par la pression ou des additifs.

"Le raisonnement simple suggère que l'or devrait être divalent dans ce composé de la même manière que le fer l'est dans FeS 2 , connu sous le nom de « l'or des fous ». Tout chimiste comprend que l'or divalent est extrêmement instable et tend à devenir monovalent et trivalent, mais là est le hic :d'abord, 3+ est une valence trop élevée. Seconde, il n'y a aucun moyen de placer de l'or monovalent ou trivalent (en supposant qu'il existe en premier lieu) sur le réseau triangulaire de la calaverite avec le motif se répétant dans chaque direction. Par conséquent, la nature dicte le compromis en changeant en douceur la valence de l'or dans le cristal. L'environnement du tellure réagit au changement et cela se traduit par des réseaux cristallins bizarres, " explique Sergueï Streltsov

Les scientifiques se sont également appuyés sur l'USPEX, un algorithme évolutif avancé créé par Artem Oganov et intensivement utilisé par les cristallographes du monde entier pour prédire tous les tellurures stables connus d'or et un nouveau tellurure, AuTe, inconnu jusqu'à présent.

« Il y a toute une histoire derrière la calavérite. En dehors de son impact marqué sur la ruée vers l'or, le minéral est un casse-tête et un grand paradoxe pour les cristallographes depuis des décennies. Plus tu t'enfonces dedans, plus de nouvelles questions surgissaient. Notre équipe a réussi à entrelacer toutes les bizarreries de la calavérite au sein d'un modèle simple, afin que les expérimentateurs puissent désormais rechercher le nouveau composé que nous avons prédit, AuTe, qui, j'en suis sûr, regorge de nouvelles énigmes, " dit le professeur de Skoltech et MIPT Artem Oganov.