Войти
Гелид динатрия (Na 2 He) представляет собой соединение гелия и натрия, который стабилен при высоких давлениях выше 113 гигапаскалей (1 130 000 бар). Сначала он был предсказан с использованием кода USPEX, а затем синтезирован в 2016 году.
Na2Он был предсказан как термодинамически стабильный более 160 ГПа и динамически устойчивый более 100 ГПа. Это означает, что должно быть возможно образование при более высоком давлении, а затем декомпрессия до 100 ГПа, но ниже этого он будет разлагаться. По сравнению с другими бинарными соединениями других элементов и гелия, было предсказано, что он будет стабильным при самом низком давлении любой такой комбинации. Так что, например, предсказано, что соединение гелия и калия потребует гораздо более высоких давлений, порядка терапевпаскаля.
Материал был синтезирован путем помещения крошечных пластинок натрия в ячейку с алмазной наковальней вместе с гелием при давлении 1600 бар, а затем сжатия до 130 ГПа и нагревания до 1500 К с помощью лазера. Прогнозируется, что гелид динатрия будет изолятором и прозрачным. При 200 ГПа атомы натрия имеют заряд Бейдера , равный +0,599, заряд гелия равен -0,174, а каждое двухэлектронное пятно находится около -0,511. Так что эту фазу можно назвать электридом динатрия гелия. Двунатриевый гелид плавится при высокой температуре около 1500 К, что намного выше точки плавления натрия. В распакованном состоянии он может сохранять форму на уровне 113 ГПа. По прогнозам, по мере увеличения давления натрий будет приобретать больше положительного заряда, гелий теряет отрицательный заряд, а плотность свободных электронов возрастает. Энергия компенсируется за счет относительного сжатия атомов гелия и пространства для электронов.
Гелид динатрия имеет кубическую кристаллическую структуру, напоминающую флюорит. При 300 ГПа край элементарной ячейки кристалла имеет a = 3,95 Å. Каждая элементарная ячейка содержит четыре атома гелия в центре граней и углов куба и восемь атомов натрия в координатах на полпути между центром и каждым углом. Двойные электроны (2e) расположены на каждом краю и в центре элементарной ячейки. Каждая пара электронов спиновая. Наличие этих изолированных электронов делает его электридом. Атомы гелия не участвуют ни в каких связях; однако электронные пары можно рассматривать как восьмицентровую двухэлектронную связь.
