Es posible la transformación polimórfica de cristal único a amorfo a cristal único

Área de la Ciencia:

• Química del estado sólido
• La cristalografía
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los materiales cristalinos a menudo existen como polimorfos, experimentando transiciones sólido-sólido bajo diferentes temperaturas o presiones.
• Comprender los mecanismos precisos de estas transformaciones polimórficas sigue siendo un desafío significativo debido a sus velocidades típicamente rápidas.
• Los conocimientos mecanicistas actuales a menudo se infieren comparando las estructuras cristalinas previas y posteriores a la transición, lo que limita la comprensión detallada.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo de las transiciones de fase polimórficas en materiales cristalinos.
• Desafiar el supuesto prevaleciente de que la cristalinidad se mantiene durante las transiciones polimórficas de preservación de la forma.
• Para aclarar el papel de las fases intermedias en las transformaciones sólido-sólido.

Principales métodos:

• Análisis de difracción de rayos X de un solo cristal
• Observación de las transiciones lentas de fase sólido a sólido en los polimorfos ZnCl2 ((1,3-dietilimidazol-2-tión) 2
• Caracterización de las fases amorfas intermedias

Principales resultados:

• Se observó que una transformación polimórfica en ZnCl2 ((1,3-dietilimidazol-2-tiona) 2 es inusualmente lenta.
• La transformación se produjo a través de una fase intermedia amorfa.
• La preservación de la forma se mantuvo a lo largo de la transformación de cristal único a cristal único.

Conclusiones:

• El estudio revela un nuevo mecanismo para las transiciones de fase polimórficas que involucran un intermedio amorfo.
• Este hallazgo desafía la visión de larga data de que la cristalinidad se conserva durante las transformaciones sólido-sólido que preservan la forma.
• La lentitud de esta transición específica permitió obtener conocimientos mecanicistas detallados que antes no se podían obtener.