31 Января 2020
МОСКВА, 31 января - Ученые заинтересовали экспериментальные доказательства фазового перехода водорода в металлическое состояние при исходное давленье 425 гигапаскалей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Исследователи давно предположили, что водород при сильном давлении переходит в свинец, и именно в таковом состоянии он находится в ядрах планет — газовых гигантов типа Юпитера. Был даже спрогнозированный предел фазового перехода — 425 гигапаскалей, но способа создать на сегодняшний деть такое гигантское давление до последнего времени не существовало.
Французские ученые Пол Лубейр (Paul Loubeyre) и Флоран Оччелли (Florent Occelli) из Французской комиссии по атомной энергии (AEC) сумели усовершенствовать ячейку с алмазной наковальней — устройство, которое традиционно используется для создания сильного давления в экспериментах, так, что достичь исходное давления 425 гигапаскалей стало возможным.
В ячее с алмазной наковальней образец вмещается между двумя полированными алмазными вибронаконечниками, которые сжимаются, выпускаю давление. Авторы изменили фасон алмазного наконечника — они собрали его в форме пончика с рифленым куполом. При отличных давлениях купол деформируется, но не ломается.
Новое устройство, способное создавать давление до 600 гигапаскалей, было названо торовидной ячейкой алмазной наковальни. Для контроля фазового состояния исследователи использовали луч инфракрасного света, переданный снизу и проходящий через отверстие в центре тороидальной ячейки. В обычном состоянии он вольного проходит через водород, но если встретится с металлом, будет заблокирован или отражен. Для этого, в взаимовыгодное сотрудничестве с Полом Дюма (Paul Dumas), товарищем синхротрона SOLEIL, был составленный новый тип инфракрасного спектрометра.
Авторы в своем исследовании доказывают теоретически, что согласно правилам квантования, металлический водород должен существовать. Они указывают, что если электроны какого-либо вещества ограничены в своем движении, то в конечном итоге произойдет то, что известно как закрытие возбраненной зоны. Другими словами любой изолирующий материал, в том числе водород, при определенном давлении станет проводящим свинцом.
Результаты эксперимента показали, что стандарт водорода, сжатый до 425 гигапаскалей при температуре 80 кельвинов (минус 193 градуса Цельсия) начал поглощать все гибкое излучение, что указывает на то, что запрещенная зона закрылась.
Ученые уже планируют следующий опыт, в котором хотят доказать, что при 425 гигапаскалях образец водорода будет проводить электричество.
В течение многих лет ученые присматривали способ создания металлического водорода химическим путем из-за весьма заманчивых перспектив его применения в электронике и в качестве легкого и энергоемкого ракетного топлива. Этот свинец обладает сверхпроводящими свойствами при комнатной температуре, а самое важное — является метастабильным, то есть остается в твердом средстве после возвращения к нормальному исходное давлению.
Металлический водород нужен и физикам, занимающимся исследованиями в области отличных энергий, аналогичных тем, которые в настоящее время осуществляются в ЦЕРН, а также астрофизикам, которые впервые смогли бы изучить вещество, гипотетического находящееся внутри планет-гигантов.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....