Ученые Политеха запустили новый сервис в помощь химикам

Разработка позволяет определить стабильность соединений металлов

Ученые Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Политеха Михаил Смольков, Игорь Карпухин и Александр Шабалин создали базу данных, которая на основе имеющейся информации оценивает стабильность интерметаллических соединений. Сервис встроен в платформу TopCryst, позволяющую в режиме online проводить комплексный анализ и классификацию кристаллической структуры. Первые результаты ее работы описаны в журнале Intermetallics.

Интерметаллиды – химические соединения металлов друг с другом. Их можно считать родственниками сплавов, но сплавы обладают переменным составом, а интерметаллиды – постоянным. Например, один из видов латуни (сплава на основе меди и цинка) – это интерметаллид состава Cu5Zn8. Сфера применения интерметаллидов такая же, как и сплавов – конструкционные материалы, проводники электрического тока, магниты. В быту чаще используются сплавы, но, изучая строение интерметаллидов, проще понять и строение сплавов и научиться создавать новые сплавы с нужными свойствами.

– Критерии нестабильности могут служить важными индикаторами различных проблем в кристаллической структуре (ошибок в экспериментальных данных, некорректности структурных моделей), что особенно полезно для проверки кристаллографической информации об интерметаллидах или тестирования и уточнения структурных мотивов, предсказанных теоретическими методами, – поясняет директор МНИЦТМ Владислав Блатов.

Информация об интерметаллических соединениях загружается в базу данных в виде CIF-файла (текстовый формат файла, который используется для описания кристаллографической информации). Весь анализ данных проходит в полностью автоматизированном режиме; в результате сервис выдает индексы нестабильности как для структуры целиком, так и для отдельных ее атомов, а также дополнительную детальную информацию, обосновывающую рассчитанные индексы.

– В соответствии со значениями индексов нестабильности скрипт автоматически делает вывод о геометрической стабильности/нестабильности структуры в целом или окружения конкретного атома. Скрипт позволяет анализировать как полностью упорядоченные, так и разупорядоченные структуры интерметаллидов, – отмечает младший научный сотрудник Михаил Смольков.

Работа поддержана грантами Российского научного фонда № 22-13-00062 и № 22-23-00322.