Команда ученых НГУ обнаружила новый класс углеродсодержащих соединений

Научная группа, возглавляемая кандидатом геолого-минералогических наук, доцентом кафедры минералогии и геохимии Геолого-геофизического факультета НГУ Павлом Гаврюшкиным, на основе теоретических расчетов обнаружила, что при приложении сравнительно небольшого давления карбонаты щелочно-земельных элементов, широко распространенные на поверхности Земли, вступают в реакцию с оксидами. В результате образуются соединения нового класса – ортокарбонаты, в структуре которых углерод представлен уже не в треугольной, а в тетраэдрической координации. Полученные результаты имеют принципиальное значение для определения формы, в которой углерод находится в глубинных оболочках Земли, а также свойств карбонатных расплавов как важных агентов глобального цикла углерода.

Основную часть теоретических расчетов и вычислений по ортокарбонатам провела аспирантка ГГФ НГУ Динара Сагатова совместно с научным сотрудником (на тот момент – аспирантом) Института геологии и минералогии СО РАН Нурсултаном Сагатовым. Сейчас в теоретическую работу по ортокарбонатам активно вовлечен студент Факультета естественных наук НГУ Максим Банаев. Результаты исследований научной группы Павла Гаврюшкина опубликованы в журналах Lithos, Crystal Growth & Design, Earth and Space Chemistry.

— После публикации теоретической статьи мы подали заявку на синхротрон DESY в Германии, чтобы синтезировать ортокарбонат Сa и подтвердить наши предсказания. Я был уверен в их справедливости. Заявку приняли, и в январе 2020 года мы с Сергеем Ращенко – тоже преподавателем НГУ – должны были ехать на синхротрон. Из-за пандемии поездку пришлось отложить на целый год. За это время вышла экспериментальная статья наших немецких коллег, подтверждающая справедливость предсказаний. Сначала ортокарбонат Sr, а потом и ортокарбонат Ca были успешно синтезированы группой профессора Бйорна Винклера из Университета Гете (Германия) на том самом синхротроне DESY, куда мы должны были ехать. В дружественной переписке с профессором Б. Винклером мы решили объединить усилия и начать комплексные теоретико-экспериментальные исследования по поиску новых карбонатных соединений, стабилизирующихся при высоких давлениях, — рассказывает о развитии исследования ортокарбонатов Павел Гаврюшкин.

Как отмечают новосибирские ученые, с вводом в эксплуатацию синхротрона СКИФ, который строится в Академгородке, аналогичные эксперименты можно будет ставить в Новосибирске. Усилению конкурентоспособности научных групп НГУ будет также способствовать и появление мощного суперкомпьютерного центра «Лаврентьев», проект которого находится на стадии разработки.