L'élément rare béryllium est principalement connu pour être un composant des émeraudes, aigues-marines, et autres pierres précieuses. Cependant, dans Communication Nature , une équipe internationale de scientifiques de l'Université de Bayreuth rapporte maintenant une découverte très inhabituelle :sous une pression 880, 000 fois supérieure à la pression de l'atmosphère terrestre, les atomes de béryllium dans un cristal de phosphate s'entourent de six atomes voisins au lieu des quatre habituels. Réellement, cette structure cristalline a été théoriquement prédite il y a cinq décennies, mais ce n'est que lors d'expériences à haute pression au Deutsches Elektronensynchrotron (DESY) à Hambourg qu'il a été observé pour la première fois.

Le professeur Dr. Leonid Dubrovinsky et le Dr. Maxim Bykov du Bavarian Geo Institute ont participé aux travaux de recherche de l'Université de Bayreuth, tout comme Georgios Aprilis et le Dr Anna Pakhomova du Groupe de travail pour la physique et la technologie des matériaux dans des conditions extrêmes au Laboratoire de cristallographie.

Initialement, la science considérait qu'il était impossible que les atomes de béryllium dans les cristaux aient plus de quatre atomes voisins. Cela a semblé longtemps incompatible avec les lois de la chimie cristalline. "Mais il y a environ 50 ans, les théoriciens ont suggéré que des coordinations plus élevées pourraient en fait être possibles, même si ceux-ci ont obstinément échappé à la confirmation expérimentale dans les composés inorganiques depuis, " rapporte le Dr Anna Pakhomova, chercheur en ligne de lumière à DESY et post-doctorant préparant une thèse d'habilitation à l'université de Bayreuth.

Des expériences à haute pression sur la source lumineuse à rayons X PETRA III de DESY ont permis pour la première fois une preuve empirique. Les chercheurs ont examiné des échantillons de cristal de phosphate hurlbutite, un minéral rare constitué de calcium, béryllium, phosphore et oxygène (CaBe 2 P 2 O 8 ), qui se produit naturellement à la surface de la terre. Dans des conditions environnementales normales, chaque atome de béryllium n'a pour voisins que quatre atomes d'oxygène. A 700, 000 fois la pression atmosphérique, cependant, la structure cristalline change si fondamentalement que les atomes de béryllium gagnent un cinquième voisin. Pendant ce temps, une pression atmosphérique 880, 000 fois celle au niveau de la mer génère de nouveaux changements structurels qui donnent même naissance à un sixième voisin.

"Bien qu'il n'y ait actuellement aucune application technologique pour les nouveaux cristaux, ils élargissent les horizons de la science des matériaux. Ils nous montrent qu'aucune certitude chimique irrévocable ne peut être dérivée des conditions normales à la surface de la terre. Conditions extrêmes et phénomènes rares, que nous ne pouvons créer et observer qu'en laboratoire à l'aide d'une technologie sophistiquée, sont en fait normaux dans de nombreux endroits de l'univers, ", déclare le professeur Leonid Dubrovinsky.