Ученые Оклендского университета и Института МакДиармида обнаружили ранее неизвестные свойства галлия на атомном уровне. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Horizons.
Галлий, известный своей низкой температурой плавления, существует в форме димеров — пар атомов, что является уникальным для металлов. Так же как и вода, он менее плотный в твердом состоянии. Галлий также образует ковалентные связи, в которых атомы имеют общие электроны, что также необычно для металла.
Исследователи выяснили, что эти связи исчезают при плавлении, но вновь появляются при более высоких температурах, что требует пересмотра существующих представлений о поведении галлия. Оказалось, что значительное увеличение энтропии при плавлении галлия освобождает атомы, что является ключом к пониманию его низкой температуры плавления.
Понимание точных процессов, происходящих с галлием, и особенно того, как он меняется в зависимости от температуры, важно для разработки новых нанотехнологий. Металл также используется для растворения других металлов, что помогает создавать жидкометаллические катализаторы и «самоорганизующиеся структуры», где неупорядоченные материалы спонтанно структурируются.