圖示為鐵氮化合物的晶體結構。橙色和藍色的球分別代表Fe和N原子。 a：50GPa壓強下的Fe3N2分子結構 該結構由四邊形面頂三棱柱FeN7構成，它們通過共享三角形面和邊來相互連接。 b：50GPa壓強下的FeN分子結構，與NiAs結構類似。 c：58GPa壓強下的FeN2分子結構，表現為FeN6正八面體結構，它們通過無限鏈將相同的邊連接起來并沿c軸排列。這些鏈通過共同的頂點相互連接。N-N鍵提供FeN6八面體之間的附加連接。 d：135GPa壓強下的FeN4分子結構。在FeN4的結構中，每個Fe原子都是兩個非平面五元FeN4金屬環的成員，它們幾乎平行于（1-10）晶面。氮原子沿著c軸方向形成無限的鋸齒鏈

    莫斯科國立科技大學的科學家與拜羅伊特大學（德國）、明斯特大學（德國）、芝加哥大學（美國）和林雪平大學（瑞典）的同事們共同創造了一種氮化物，這是一種以前認為不可能獲得的材料。更令人驚訝的是，他們已經證明，這種材料可以通過一種非常簡單的方法來直接合成。有關此次顛覆性研究成果的文章發表在自然通訊和國際版的德國應用化學期刊中。

    氮化物在超硬涂層和電子產品中具有積極地應用。通常，這些材料的含氮量很低，并且由于氮鍵能量太高使其很難超過過渡金屬的水平。

    研究人員選擇錸鐵混合實驗很好地體現了這個問題。因此，他們決定將實驗條件從大氣壓轉變為超高壓狀態。

    “使用這種方法來創造新的高質量材料將會是最有希望的途徑之一，它給了我們極好的機會。例如眾所周知的人造鉆石和立方氮化硼（CBN）等都能以一種自然的形式存在。而我們的目標就是有意識地創造本不可能制造的材料。”莫斯科國立科技大學新材料建模和開發實驗室負責人Igor Abrikosov評論道。

    根據Abrikosov的說法：實驗幾乎立即產生了效果，將氮與過渡金屬一起放置在金剛石壓腔中后，在高壓下就能直接合成。

    Abrikosov補充說：氮化錸具有很低的壓縮率，因此它具有很高的機械特性和超高硬度。這將在提高切削工具的質量等方面發揮重要的作用。

    Abrikosov說：研究小組稍后將闡明這些材料是超導體還是磁鐵，以及它們是否適合制作自旋電子元件。

    它們的這些反向推理需要更多的實驗設備來進一步驗定。這些設備已經在建設中，并且很可能在明年就會取得成果。

    如果研究小組證實了所預測的超硬度性能，那么未來5年內，我們將能夠在商業領域中使用到這種“不可能”材料。

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責任編輯：殷鵬飛

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