- 主题:农大副教授基础物理获得突破 (转载)
【 以下文字转载自 NewExpress 讨论区 】
发信人: wahai (hahai), 信区: NewExpress
标 题: 农大副教授基础物理获得突破
发信站: 水木社区 (Sat Dec 21 08:26:33 2013), 站内
http://news.cau.edu.cn/art/2013/12/20/art_8769_232320.html
本网讯(记者 欧阳永志) 12月20日,Science杂志发表了我校理学院副教授张葳葳在高
压物理领域的最新研究成果“Unexpected stable stoichiometries of sodium chlori
des(钠氯间反常计量比化合物)”。这是我校物理系教师首次以第一完成人身份在该杂
志发表高水平论文。文章打破基础化学传统的八电子规则,开创科学研究新领域。
该文由我校理学院物理系张葳葳副教授和美国纽约州立大学石溪分校地学系材料设
计中心, 先进计算科学研究所Artem R. Oganov 教授,美国华盛顿-卡内基研究院Alexa
nder F. Goncharov教授等,以及其他欧美国外科研机构科研人员合作完成。
文章打破了基础化学的基本规律之一——八电子规则,革命性地开创了科学研究的
新领域。文章通过理论预测,并实验验证了在Na-Cl体系中,违背八电子规则的反常化合
物的稳定存在。
八电子规则指出,原子之间形成化合物的时候,通过电子转移,共享电子对而使每
一个原子都具有惰性气体的八电子稳定结构。依据这一规则,一个Na转移最外壳层的一
个电子到一个Cl最外壳层上,而使每对Na,Cl都有稳定的八电子外层结构,形成化合物
氯化钠,由此1:1配比的NaCl长期以来被教科书公认为Na,Cl之间能够稳定存在且唯一
稳定存在的化合物。然而,研究小组理论预测发现,在超高压下,Na和Cl之间还可以形
成除了NaCl以外的其它成分比的化合物,诸如Na3Cl、 Na2Cl、 Na3Cl2、NaCl3、NaCl7
等,这些化合物是经典化学理论框架下断然不被允许的。根据理论预测结果,在实验室
的超高压条件下,研究小组合成了Na3Cl和NaCl3两种化合物,并发现这两种化合物在低
至20GPa时,仍然稳定存在,理论预测和实验现象的高度吻合确保结论的合理无误。
这表明,即便是在耳熟能详的教科书体系---Na-Cl体系中,尚有不为人知的、崭新
的化学现象。这预示着,在其他体系,如行星内部,地壳内部(Mg-Si-O),以及生物体
(C-H-N-O)中,也可能存在违反基本规律的类似化学现象,该类科学研究有望帮助科学
家理解地球、行星,以及生命体相关的反常现象。同时,这也意味着,这种理论模拟手
段是可以被可靠的用来设计我们所需要的材料。如Na3Cl,理论预测结果显示它是由一层
NaCl和二层金属Na交替排列而成,这决定Na3Cl在层状堆积方向上是绝缘的,而在层平面
内是导电的,表现出二维金属特性。关于二维金属的科学研究是目前科研热点问题之一
。
科学前沿研究的本质是要破旧立新的,但很少人敢于挑战科学领域的基本规律和定
律。研究小组的这一发现突破了人们对基础化学基本规律的传统认知。这就像一块被发
现的新大陆,需要人们去更多地规划、建设,从这个意义上讲,该文章引出了大量的可
探索的新课题。
Science杂志评委们对文章给出高度评价:“作者从理论预测和高压实验两方面尽善
尽美的展现了反常计量比的Na、Cl间化合物。”“在Na-Cl体系中不寻常成分比化合物
的发现,其卓越的科学本质必将引起科研工作者的广泛兴趣。”“理论预测和实验数据
之间高度契合,揭示了又一个化学研究的新领域”“Na-Cl间反常化合物的发现将会激
发对于其他离子化合物体系的研究兴趣,为相图方面的科学探索打开广阔空间。”
值得一提的是,文章入选本期”perspective”栏目,由业内学者做重点点评;插图
被 ”this week in science”栏目选用。这凸显了该研究成果的重要性。
英国科技类期刊Chemistry World特约撰稿人在第一时间采访了文章的第一作者,并
就这一成果作了报道。
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FROM 125.58.150.*
我还专门搜了一下,共同一作而且两人都是通讯
【 在 KengWang (没有) 的大作中提到: 】
: 发信人: wahai (hahai), 信区: NewExpress
: 标 题: 农大副教授基础物理获得突破
: 发信站: 水木社区 (Sat Dec 21 08:26:33 2013), 站内
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FROM 159.226.25.*
不错是不错,但不必提到这么高的高度吧。。。。
20GPa都200000个大气压了
【 在 KengWang (没有) 的大作中提到: 】
: 标 题: 农大副教授基础物理获得突破
: 发信站: 水木社区 (Sat Dec 21 09:47:29 2013), 转信
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: 文章打破了基础化学的基本规律之一——八电子规则,革命性地开创了科学研究的
: 新领域。文章通过理论预测,并实验验证了在Na-Cl体系中,违背八电子规则的反常化合
: 物的稳定存在。
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: ※ 来源:·水木社区 newsmth.net·[FROM: 125.58.150.*]
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FROM 211.99.222.*
20Gpa
这个压力是很高。
德国应用化学专门有高压化学的专栏,
压力大到Gpa级别,就会引起化学键的形变,可以清楚地有多种表征手段表征出来,也就是压力引起的化学反应,在这方面有很多文章的。
而且最近高压化学有越来越热的趋势,不过这玩意儿的实验成本实在太高。
而且离实用太远了。
不过他从物理学角度来看,到是个新鲜结果哈。
其实从压力对化学键的影响来看,到没有那么大的新意哈。因为这个结果太多了。
所谓化学键,不就是电子云密度之类的么?还是可以理解的哈。
不过能发science,的确是牛,必然有我等理解不了的创新之处哈。
难道是这个压力超过了高压化学常用的压力范围?我瞎猜的。
【 在 hillhong (aiming 98%) 的大作中提到: 】
: 不错是不错,但不必提到这么高的高度吧。。。。
: 20GPa都200000个大气压了
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修改:loserful FROM 61.135.243.*
FROM 61.135.243.*
20G Pa在地球物理的人来看小case了
【 在 hillhong (aiming 98%) 的大作中提到: 】
: 不错是不错,但不必提到这么高的高度吧。。。。
: 20GPa都200000个大气压了
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FROM 68.42.70.86
牛就牛在是NaCl这种教科书般的体系,而且有实验验证。
【 在 loserful (卢瑟·福:物理学家中的卢瑟) 的大作中提到: 】
: 20Gpa
: 这个压力是很高。
: 德国应用化学专门有高压化学的专栏,
: ...................
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FROM 68.42.70.86
是啊,压力大到一定程度,能量够大,自然会影响电子成键
搞核聚变还用激光呢,道理差不多
【 在 loserful (卢瑟·福:物理学家中的卢瑟) 的大作中提到: 】
: 20Gpa
: 这个压力是很高。
: 德国应用化学专门有高压化学的专栏,
: ...................
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FROM 211.99.222.*
不用说什么打破八电子规则,开创新领域之类的话吧
几年前还有Mo-Mo五重键呢
【 在 DelPiero (俯仰无愧于心) 的大作中提到: 】
: 牛就牛在是NaCl这种教科书般的体系,而且有实验验证。
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FROM 211.99.222.*
看了一下文章(
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1211/1211.3644.pdf),
工作是挺有趣。
他们的图5只标了NaCl3和Cl2的峰,要是能把NaCl的峰标出来就好了。
【 在 KengWang (没有) 的大作中提到: 】
: 发信人: wahai (hahai), 信区: NewExpress
: 标 题: 农大副教授基础物理获得突破
: 发信站: 水木社区 (Sat Dec 21 08:26:33 2013), 站内
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FROM 67.165.143.*
在科学网也看到报道了,希望这个研究能引起更大的关注
【 在 loserful (卢瑟·福:物理学家中的卢瑟) 的大作中提到: 】
: 20Gpa
: 这个压力是很高。
: 德国应用化学专门有高压化学的专栏,
: ...................
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FROM 114.251.186.*