Российские учёные разгадали загадку структуры висмута вблизи точки плавления

Учёные из России получили более целостное представление о молекулярной структуре висмута, металла, который используют в ядерной энергетике, фармацевтике, металлургии и производстве электроники

Учёные из Казанского федерального университета (КФУ), смогли разгадать тайну структуры жидкого висмута при приближении к плавлению. Эти новые данные будут полезны для разработки методов получения наноструктур на основе расплавов висмута, которые находят применение в фармацевтической, электронной и других промышленных отраслях. По словам учёных, они обнаружили наличие квазистабильных структур, представляющих собой протяжённые цепочки, состоящие из «троек атомов» с определённой геометрией. Эти структуры являются причиной особых «структурных аномалий» в расплаве висмута, которые отличаются от других расплавов. Результаты исследования были получены путём комбинирования традиционных экспериментальных методов рентгеновской дифракции и численного моделирования молекулярной динамики.

Это открытие имеет важное значение для понимания физических процессов, происходящих на атомном уровне в металлических расплавах, включая висмут. Кроме того, оно предоставляет новые возможности для разработки методов получения наноструктур на основе этих расплавов. Висмут широко используется в различных областях, таких как фармацевтика, электроника, металлургия и ядерная энергетика. Например, он применяется в производстве медицинских препаратов, устройств магнитной памяти, легкоплавких сплавов и как жидкометаллический теплоноситель в ядерных реакторах.

Эта научная работа была выполнена в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом, исследовавшего физико-механические особенности аморфообразующих систем с неоднородными локальными вязкоупругими свойствами. Результаты исследования помогут расширить наши знания о структуре жидкого висмута и способствуют развитию новых методов создания наноструктур на основе этого металла.