Предложен новый тип химической связи

Химики предложили выделить новый тип химической связи — метавалентный. По свойствам он располагается между металлической связью в кристаллической решетке и ковалентной связью. Соединения с такой связью характеризуются многими специфическими свойствами, которые интересны с точки зрения технологического применения. Результаты опубликованы в журнале Advanced Materials.

В основе современной химии лежит классификация связей между атомами. Стандартная схема выделяет три основных типа: ковалентную, ионную и металлическую, а также дополнительные, такие как водородная. Вещества, для которых характерен тот или иной тип связи, группируются в разных частях графиков электронных свойств. Тем не менее, строгой границы между типами не существует, а некоторым соединениям могут соответствовать комбинации разных типов связей.

В новой работе коллектив авторов под руководством Маттиаса Вуттига из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена (Германия) предлагает выделить новый тип химической связи. Экспериментальным обоснованием работы стали сложности, которые возникают при описании таких вещества, как теллурид германия (GeTe) или селенид свинца (PbSe). Подобные соединения проявляют интересные электронные и оптические свойства, которые можно использовать для создания запоминающих устройств и гибких экранов.

Авторы называют новый тип метавалентной связью, который по физически наблюдаемым свойствам располагается между ковалентной и металлической связями, но отличается от обеих. На основе численных расчетов авторы построили двумерную карту квантовомеханических свойств разных связей. По осям этой карты отложены степень переноса электронов в соединении и степень появления общих электронов — отличительная черта ковалентной связи. В таких координатах метавалентная связь заняла отдельную часть диаграммы. Авторы считают, что новый тип связи нужно выделить именно из-за того, что невозможно полноценно объяснить свойства этих соединений другими вариантами.