Selon une étude publiée dans Nature Communications , le germanium triple coordonné a été prouvé pour la première fois dans un dioxyde de germanium (GeO2 ) fondre, résolvant potentiellement le débat de longue date sur la structure de GeO2 fondre.
L'étude a été menée par un groupe de chercheurs dirigé par le professeur Wan Songming de l'Institut Hefei des sciences physiques (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Shanghai.
Le cristal et le verre, deux états majeurs du solide, sont tous deux formés à partir de fusions à haute température. Les structures fondues concernent les macropropriétés des fusions, les microprocessus de croissance cristalline, la formation de défauts dans les cristaux, ainsi que les structures et propriétés des verres. Cependant, la connaissance des structures fondues est jusqu'à présent très limitée en raison du manque d'outils analytiques appropriés.
Le germanium triplement coordonné est une forme spéciale de germanium lié à l'oxygène, et cet arrangement unique d'atomes et de liaisons n'a pas été détecté dans le GeO2 fondre avant.
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé la spectroscopie Raman à haute température et les calculs DFT pour étudier les origines structurelles de deux pics mystérieux, situés à 340 et 520 cm -1 . dans le spectre Raman d'un GeO2 fondre.
Les structures électroniques du GeO2 la fusion indique que non seulement des liaisons Ge-O stables, mais également des liaisons fluxionales Ge-O existent dans le GeO2 fondu, qui peut être utilisé pour interpréter la fluidité et la viscosité du GeO2 fondre au niveau moléculaire.
"C'est ainsi que nous avons trouvé du germanium à triple coordination dans le GeO2 fondre", a déclaré Wan, "et cela changera la vision traditionnelle de la structure de l'oxyde de germanium."
Cette découverte fournit un nouvel aperçu des structures des masses fondues de germanate, ce qui est utile pour mieux comprendre la formation, les structures des défauts et les propriétés des cristaux/verres de germanate. De plus, comme analogue de SiO2 , la connaissance du GeO2 la structure de la fonte a également une implication importante pour la recherche géologique.
Plus d'informations : Songming Wan et al, Germanium triplement coordonné dans une fonte de GeO2, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-42890-3
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
