Germânio triplamente coordenado comprovado em fusão de GeO₂
Espectros Raman do GeO2 modos de fusão e vibração dos dois misteriosos picos Raman. Crédito:Zheng Guimei, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42890-3 De acordo com um estudo publicado na Nature Communications , o germânio triplamente coordenado foi comprovado pela primeira vez em um dióxido de germânio (GeO2 ) derreter, potencialmente resolvendo o debate de longa data sobre a estrutura do GeO2 derretido.
O estudo foi conduzido por um grupo de pesquisadores liderado pelo Prof. Wan Songming, do Instituto Hefei de Ciências Físicas (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Xangai.
Cristal e vidro, dois principais estados sólidos, são formados a partir de fundidos em alta temperatura. As estruturas de fusão estão relacionadas às macropropriedades dos fundidos, aos microprocessos de crescimento de cristais, à formação de defeitos nos cristais e às estruturas e propriedades dos vidros. No entanto, o conhecimento das estruturas fundidas é muito limitado até agora devido à falta de ferramentas analíticas apropriadas.
O germânio triplamente coordenado é uma forma especial de germânio ligado ao oxigênio, e esse arranjo único de átomos e ligações não foi detectado no GeO2 derreter antes.
Neste estudo, os pesquisadores usaram espectroscopia Raman de alta temperatura e cálculos DFT para investigar as origens estruturais de dois picos misteriosos, localizados em 340 e 520 cm
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no espectro Raman de um GeO2 derretido.
As estruturas eletrônicas do GeO2 derretimento indica que não apenas ligações Ge – O estáveis, mas também ligações fluxionais Ge – O existem no GeO 2 fundido, que pode ser usado para interpretar a fluidez e a viscosidade do GeO2 derreter em nível molecular. Estruturas eletrônicas do [GeOØ2 ]n cadeia e o [GeØ4 ]n rede (duas unidades construtivas do GeO2 derretido). Crédito:Zheng Guimei, adaptado de Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42890-3 "Foi assim que encontramos germânio triplamente coordenado no GeO2 derreter", disse Wan, "e isso mudará a visão tradicional da estrutura do óxido de germânio."
Esta descoberta fornece uma nova visão sobre as estruturas dos fundidos de germanato, o que é útil para uma melhor compreensão da formação, das estruturas dos defeitos e das propriedades dos cristais/vidros de germanato. Além disso, como análogo do SiO2 , o conhecimento do GeO2 a estrutura fundida também tem uma implicação importante para a pesquisa geológica.
Mais informações: Songming Wan et al, Germânio triplo coordenado em um derretimento de GeO2, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42890-3 Informações do diário: Comunicações da Natureza
