На конференции НовГУ предсказали новые формы углерода в недрах Земли
01 сентября 2026, 10:18 26
Глубоко под землей обычный известняк перестает быть диэлектриком и превращается в металл, а его атомы выстраиваются в структуры, похожие на пчелиные соты. Ученые с помощью компьютерного моделирования предсказали сразу четыре новых материала, которые могут перевернуть наши представления о недрах планеты. Об этом открытии рассказали на площадке на площадке НовГУ ИНТЦ «Валдай».
Аспирантка Института химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН Дарина Фазылбекова выступила на школе-конференции имени Фока. Исследовательница объяснила, как под колоссальным давлением рождаются вещества, которые раньше никто не видел.
Углерод играет важнейшую роль в геодинамике и изменении климата. В экстремальных условиях привычные нам минералы меняются. Чтобы понять эти процессы, ученая сфокусировалась на системе из трех элементов: кальция, углерода и кислорода. Именно из них состоит обычный мел или известняк. Оказалось, что при сильном сжатии эти компоненты объединяются в совершенно новые формы.
— Всем хорошо известны обычные карбонаты, в основном карбонат кальция, — отметила Дарина Фазылбекова. — В нашем исследовании мы показываем, что существуют не только они, но и совершенно новые соединения.
Предсказать свойства этих веществ помогла специальная компьютерная программа, которая ищет самые стабильные кристаллические структуры. Так ученые открыли четыре новых соединения: Ca₄CO₄, Ca₆CO₄, Ca₂₃CO₄ и Ca₂C₂O₃.
— Структуры этих соединений меняются в зависимости от давления, — рассказала исследовательница. — При низком давлении атомы собираются в простые группы из трех элементов. При увеличении давления эти группы выстраиваются в длинные ленты. А при самых высоких значениях ленты превращаются в сложные узоры, напоминающие пчелиные соты. Таким образом, показан удивительный эволюционный тренд.
Три из четырех предсказанных веществ могут существовать и в обычных условиях, поскольку их структура очень устойчива. Одно из новых соединений способно проводить электрический ток как настоящий металл, а остальные работают как полупроводники. Для науки это стало большой неожиданностью, ведь исходные вещества являются изоляторами.
Чтобы наглядно показать эти изменения, ученые составили специальные графики. Они демонстрируют, при каких значениях температуры и огромного давления новые материалы сохраняют свою стабильность, а когда начинают распадаться или менять форму. Результаты этого исследования были опубликованы в июле 2026 года в авторитетном международном журнале Computational Materials Science.
Эту и другие новости читайте в официальном МАХ-канале Новгородского университета.
