铍是一种稀有元素，主要被认为是绿宝石、海蓝宝石和其他宝石的组成部分。然而，在发表在《自然通讯》上的新研究中，拜罗伊特大学的一个国际科学家团队有一项非常不寻常的发现：在比地球大气压力高88万倍的压力下，磷酸盐晶体中的铍原子被六个相邻的原子包围，而不是通常的四个。
事实上，这种晶体结构早在50年前就已经在理论上得到了预测，但直到德国电子同步加速器(DESY)的高压实验中才首次观测到。巴伐利亚地质研究所的Leonid Dubrovinsky教授和Maxim Bykov博士参与了拜罗伊特大学的研究工作，材料物理和技术工作组的Georgios Aprilis博士和Anna Pakhomova博士也参与了晶体学实验室极端条件下的研究工作。最初，科学认为晶体中的铍原子，不可能有四个以上相邻的原子。
（图示）高压实验用金刚石砧细胞中Hurlbutite晶体(中心)，这些晶体的大小各约为0.01毫米。
长期以来，这似乎与晶体化学定律不相容。但大约50年前，理论家们提出，实际上是可能的，尽管自那以后，无机化合物中一直无法得到实验的证实。德国电子同步加速器(DESY)的波束线科学家、拜罗伊特大学(Bayreuth University)准备撰写一篇关于habilitation论文的博士后研究员安娜·帕克霍莫娃(Anna Pakhomova)博士报告说：
在德国电子同步加速器(DESY)的x射线光源PETRA III上进行高压实验，第一次使经验证明成为可能。研究人员检测了磷酸盐晶体hurlbutite的样本，hurlbutite是一种由钙、铍、磷和氧(CaBe2P2O8)组成的稀有矿物，自然存在于地球表面。
（图示）随着压力的增加，铍从通常的四倍配位过渡到五倍配位和六倍配位
在正常环境条件下，铍原子的邻位只有四个氧原子。然而，在70万倍大气压下，晶体结构发生了根本性的变化，铍原子获得了第五个x相邻原子。与此同时，88万倍大气压产生了新的结构变化，产生了第六个相邻原子。尽管目前还没有新晶体的技术应用，但它们正在拓宽材料科学的视野。它们向我们表明，地球表面正常条件不可能产生不可撤销的化学确定性。极端条件和罕见的现象，只能在实验室里用先进的技术创造和观察。
发表于 2020-2-9 00:30
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