Periyodik tabloda, karbon, oksijen ve diğer hafif elementler için altın bir kural bulunuyor: Bunlar yüksek basınçlar altında aynı elementler grubundaki daha ağır elementlerle benzer yapılar gösteriyor. Ama nitrojen hiçbir zaman bu kurala uymuyor gibi görünüyordu. Şimdiyse, Bayreuth Üniversitesi araştırmacıları bunun doğru olmadığını kanıtladılar. Araştırmacılar nitrojenden, normal şartlar altında siyah fosfor ve arsenikte olan kristal bir yapı yarattılar. Yapı iki boyutlu atomik tabakalar içeriyor ve bu nedenle de ileri teknolojili elektronik aletler için büyük ilgi uyandırıyor.
Periyodik tabloda benzer özelliklere sahip elementler aynı sütunda birbirinin altına sıralanıyor ve böylece bir elementler grubu oluşturuyorlar. Sütunun en tepesinde, diğer grup üyelerine kıyasla en az protona ve en düşük ağırlığa sahip olan element bulunuyor. Tablodaki grup 15’in başında daha önceden grubun “kara koyunu” olarak görülen nitrojen yer alıyor. Bunun nedeni de, daha önceden yapılan yüksek basınç deneylerinde nitrojenin normal şartlarda grubun daha ağır elementlerinin gösterdiğine benzer yapılar göstermemiş olması.
Endüstriyel Uygulamalar Şu An İçin Mümkün Değil
Aslında, nitrojen bu kurala bir istisna değil. Şimdi, Bayreuth Üniversitesi araştırmacıları, yakın zaman önce geliştirdikleri bir ölçüm yönteminin yardımıyla bunu kanıtladılar. Physical Review Letters’da yayınlanan çalışmada yapılan sıra dışı keşfe göre, çok yüksek basınç ve ısı seviyelerinde, nitrojen atomları siyah fosforun karakteristik bir özelliği olan kristal bir yapı oluşturuyor. Bu yapı aynı zamanda arsenik ve antimonda da meydana geliyor ve iki boyutlu tabakalardan oluşuyor. İletkenlik özellikleri açısından, bu iki boyutlu tabakalar ileri teknolojili uygulamalar için büyük gelecek vaat eden grafen materyaline benziyor.
Bayreuth Üniversitesi araştırmacıları keşfettikleri bu nitrojen allotropu için “kara nitrojen” adını öneriyorlar. Ancak kara nitrojen sadece laboratuvarda meydana getirilen olağanüstü basınç ve ısı seviyelerine var olabiliyor ve normal şartlar altında hemen çözünüyor. Araştırmacılar bu nedenle, endüstriyel uygulamaların şu an için mümkün olmadığını belirtiyorlar.
Yaptıkları ileri deneylerin ve hesaplamaların elde ettikleri bulguyu onayladığını belirten araştırmacılar, nitrojenin aslında sıra dışı bir element olmadığını ve onun da karbon ve oksijenin yaptığı gibi periyodik tablonun altın kuralına uyduğunu söylüyorlar.
Orijinal Makale: Phys
