ИСТИНА

Неорганические клатраты – это семейство соединений, обладающих красивыми структурами, построенными путем включения гостевых атомов или молекул в трехмерные ажурные каркасы. Случайно открытые Дэви и названные «аномальным льдом», эти соединения привлекли внимание многих ученых в последующие десятилетия. Полинг и Пауэлл исследовали кристаллическую структуру клатратов-гидратов и особенности водородной связи в них, Хагенмюллер открыл полярные силициды со структурой клатрата, Фон Шнеринг описал электронное строение клатратов с использованием правила Цинтля, а многие другие, современные исследователи обратили внимание на термоэлектрические свойства клатратов. К настоящему времени известно около 300 соединений, относящихся к семейству клатратов. Они подразделяются на 10 структурных типов и отличаются крупными полиэдрами, внутрь которых заключены атомы-гости, причем минимальное число вершин таких полиэдров равно 20, а максимальное – 28. Термоэлектрические исследования клатратов начались в середине 90х годов XX века, когда Слэк обнаружил удивительное свойство этих соединений, непосредственно связанное с их кристаллическим строением. Неорганические клатраты способны проводить электричество также хорошо, как электронный кристалл и тепло также плохо, как фононное стекло. Свойства клатратов, соответствующие концепции Слэка «фононное стекло – электронный кристалл», положили начало термоэлектрическим исследованиям клатратов с целью создания на их основе материалов для термоэлектрического преобразования тепла. В настоящем докладе будет дан краткий обзор кристаллических структур клатратов, приведены примеры соединений с различными свойствами, показаны основные пути их синтеза и показано значение взаимодействия гость-хозяин, управление которым является основой создания термоэлектрических материалов нового поколения.