123
Новости Энергетика и экология

В лаборатории МФТИ определили расположение атомов на поверхности рутила

Совместные исследования ученых из России, США и Китая, которые проводились с помощью моделирования на суперкомпьютере Rurik в МФТИ, позволили определить расположение атомов на поверхности оксида титана (рутила) — перспективного фотокатализатора, сообщает ТАСС. Статью с результатами проведенной работы опубликовал журнал Physical Chemistry Chemical Physics.

«Наша работа расширила текущие представления о структуре кристаллов рутила, мы подчеркнули роль кинетики и проанализировали поверхностные структуры» — рассказал первый автор статьи Цинггао Ван, сотрудник лаборатории компьютерного дизайна вуза.


Группа российских ученых займется разработкой солнечных батарей третьего поколоения на основе оксида титана


Обозначения плоскостей в кристалле рутила. Красными шариками показаны атомы кислорода O, голубыми — атомы титана Ti

Обозначения плоскостей в кристалле рутила. Красными шариками показаны атомы кислорода O, голубыми — атомы титана Ti

Рутил позволяет разлагать воду и получать таким образом водород — экологически чистое топливо. Помимо этого оксид титана в комбинации со светом можно применять для очистки воды, воздуха либо для расщепления опасных органических загрязнений. Исследователи надеются, что проведенная работа не только расширит знания об атомной структуре рутила, но и поможет больше узнать о его фотокаталитических свойствах.

Оксид титана является хорошим катализатором именно за счет расположения атомов на поверхности. Ранее уже предпринимались попытки смоделировать возможную форму атомов, но эти модели оказались не совсем точны и отклонялись от полученных сейчас результатов.

В данной работе с помощью специального программного обеспечения и компьютерного моделирования на основе фундаментальных законов квантовой механики ученые рассчитали, как структура поверхности зависит от состава, кроме того, исследователи посчитали поверхностное натяжение — силу, действующую на расположенные на поверхности атомы.


В МФТИ создали первую в России двухкубитную систему


Физики также использовали данные о метастабильных формах поверхности кристаллов рутила, то есть таких формах, которые сохраняются сколько угодно долго, если нет внешних воздействий. На основе расчетов ученые сделали выводы, что некоторые формы поверхности, предсказанные ранее, метастабильны, а также уточнили особенности их строения.

Об авторе

Тимур Хафизов

Тимур Хафизов

Корреспондент Russian IT World