
Химики из Университета Брауна (Провиденс) теоретически предсказали существование фазы смешанного карбида-нитрида гафния с рекордно высокой температурой плавления — свыше 4400 кельвинов. Об этом сообщает пресс-релиз университета, работа опубликована в журнале Physical Review B.Для поиска соединения-рекордсмена авторы работы использовали методы компьютерного моделирования, позволяющие следить за динамикой атомов кристаллической решетки в процессе плавления. Программа моделировала фрагмент решетки соединения, содержащий около ста атомов. В качестве модельной рассматривалась система, содержащая карбиды и нитриды тантала и гафния.Выбор данной системы авторы объясняют тремя основными факторами, влияющими на величину температуры плавления, выявленными в ходе исследования. Это, во-первых, наличие сильных ковалентных и ионных связей внутри соединения, во-вторых, наличие определенных дефектов в материале, которые могут существовать как в твердой, так и жидкой фазе — например, вакансии (отсутствие атомов) в решетке.
За счет того, что такие системы еще в твердом виде менее упорядочены, их плавление дает меньший энтропийный выигрыш, что повышает температуру фазового перехода. Третьим фактором, влияющим на температуру плавления, является положение уровня Ферми в системе.
