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化学家对氰化镉在X射线照射下会收缩感到惊讶

X射线诱导 核科学技术 X射线表征 辐射膨胀
发布:2021-03-16 11:39:12    

最新研究表明,尽管大多数已知材料在X射线照射下会膨胀,但氰化镉会收缩。这项工作背后的研究人员说,这种称为负X射线膨胀的现象可能导致辐射被用作功能性无机材料的设计工具。

X射线诱导的体积膨胀是蛋白质晶体学中公认的概念,并且是研究辐射损伤时的重要考虑因素。但是,越来越多的实例表明,对于某些无机材料而言,情况恰恰相反。

 
 

氰化镉因其大而各向同性的负热膨胀而闻名-违反直觉的特性是温度升高时其体积减小

氰化镉是一种柔性的立方配位聚合物,已知在加热时会收缩。现在,总部位于英国剑桥大学的Chloe Coates周围的一个研究小组表明,氰化镉在受到X射线照射时会经历与热因子无关的晶胞收缩。

该小组尚未确切确定为什么氰化镉表现出负的X射线膨胀。Coates说:“氰化镉非常不寻常,因为它具有非常简单的平均结构,但是它具有这种相关的紊乱,其中镉在镉周围的局部配位由冰规则决定。” '这意味着您具有多种配置的氰化镉,因此您没有一个有序的基态。我认为这可能非常重要。

但是,研究小组已经证实,X射线引起的结构效应与热因素是分开的。澳大利亚核科学技术组织X射线表征方法专家Vanessa Peterson表示: “ X射线诱导的Cd(CN)2收缩现象很好地解释了其报告的热膨胀系数的差异。” “我期待学习研究人员确定的机制。”

越来越多的材料与X射线相互作用的知识可能为研究人员打开大门,使他们可以使用X射线作为设计工具来访问无机材料的新相,这可以增强其在诸如光刻或存储设备等广泛应用中的性能。另外,了解负的X射线膨胀可能会提供一个基准,以量化X射线的损坏或X射线在不同类型的日常材料中引起的影响。

科茨说:“某些电池材料对X射线特别敏感。” “如果您带上笔记本电脑,然后将其放在机场的X射线扫描仪上,那会影响电池电量吗?”

美国乔治亚理工学院负热膨胀材料专家安格斯·威尔金森(Angus Wilkinson)评论说:“我从未考虑过使用X射线曝光导致收缩的任何材料。” 根据X射线的曝光量,他们实际上可能在低温下会得到不同的相,这绝对令我震惊,这是一个非常不错的结果,一项有趣的研究值得阅读。从某种意义上说,它使我一直坐在座位的边缘,因为我在想“这有多普遍?在其他系统中这会成为问题吗?” 我认为从中获得的主要收获之一是,人们需要更多地考虑X射线暴露的作用以及它实际上如何改变实验的结果。

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