今日nature: 練就"火眼金睛",科學(xué)家讓"幽靈"材料現(xiàn)原形
2019/9/26 8:44:54??????點擊:
氫是宇宙中含量最豐富的元素。在壓力作用下,氫氣會首先固化結(jié)晶,然后演變出一系列的高密度固體相(同一物質(zhì)的不同相是由于原子尺度上排布方式不同而造成的,例如柔軟的石墨和堅硬的金剛石為碳的兩個物性迥然不同的相)。
理論預(yù)測高壓氫最終會演變?yōu)橐环N“神奇材料”。這種材料具有最高的能量密度,是室溫超導(dǎo)體(導(dǎo)電時無電阻),是超流體能從低處向高處流動,甚至可能是由未知的新物理機(jī)制操控的一種新穎的凝聚態(tài)。
為了追求這種“神奇材料”,從上個世紀(jì)末至今,高壓學(xué)者通過不懈努力,已經(jīng)使高壓技術(shù)所能達(dá)到的壓力接近預(yù)想中這種材料的存在條件,并在這一過程中發(fā)現(xiàn)了許多種氫的高壓新相。然而,測量氫在極端條件下的晶體結(jié)構(gòu)仍是極度困難的,這導(dǎo)致氫的新高壓相的結(jié)構(gòu)無法確定。
圖解: 圖中兩顆對頂?shù)慕饎偸环Q作金剛石對頂砧,用來產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百萬大氣壓的壓力。高亮度的同步輻射X射線穿透金剛石照射在高壓氫上,高壓氫與X射線相互作用產(chǎn)生的信息顯示了氫在原子尺度的排列方式,亦即晶體結(jié)構(gòu)。
“極端條件下對氫的研究是物理學(xué)界的主要焦點之一,同時也是一個巨大的挑戰(zhàn)?!泵凸庠菏垦a充道,“北京高壓科學(xué)中心延攬了高壓氫問題上的專家,我們的目標(biāo)不單是發(fā)現(xiàn)新的氫的存在形式,更重要的是進(jìn)行可靠的表征從而理解這些高壓相所蘊含的新物理。此項工作就是這種精確表征的一例,為理解氫金屬化的過程提供了新的手段?!备?a href="http://www.www.gtpgruppo.com" target="_blank">濾芯膠請訪問www.www.gtpgruppo.com
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