Лайфхаки

Маленькие, полезные хитрости

Физики получили фазу - предшественник металлического водорода.

26.01.2016 в 06:24

Физики из университета Эдинбурга получили новую фазу сверхвысокого давления для водорода - "Фазу - V". По словам ученых, в ней наблюдается ослабление связи водород - водород и, возможно, она является переходным состоянием к фазе металлического водорода. Наблюдается переход при давлении 3, 25 миллиона атмосфер - такие давления, предположительно, существуют в центре земли. Исследование в журнале Nature опубликовано.


Авторы использовали для достижения таких давлений алмазную наковальню, в которой между двумя алмазами помещали газообразный водород, а затем постепенно его сдавливали, вплоть до давлений 3, 8 миллиона атмосфер. Благодаря прозрачности материала наковальни, сжатое вещество было доступно для изучения оптическими методами - рамановской спектроскопии. Этот метод позволяет определить колебательные характеристики молекул и, в частности, получить информацию о ее химических связях.

Физики смотрели, как меняется внешний вид спектра рамановского рассеяния в зависимости от приложенного давления. Оказалось, что при давлениях свыше 325 гигапаскаль начинает терять интенсивность один из пиков спектра - свидетельство того, что меняется электронное строение молекулы водорода. Новой фазе ученые номер "V присвоили".

По словам авторов, наблюдения свидетельствуют о том, что в этом состоянии происходит ослабление связи водород - водород и переход от молекулярного строения вещества к металлическому. Для более подробного описания фазы - V необходимы дальнейшие эксперименты при высоких давлениях. В частности, авторы надеются определить границы существования фаз, а также установить связь между новым состоянием водорода и его металлизацией.

Гипотетическое состояние металлического водорода было предсказано еще в 1935 году и до сих пор не было получено, несмотря на многочисленные сообщения разных научных групп (которые впоследствии были опровергнуты. Считается, что разрушение связи в веществе происходит при давлениях порядка четырех миллионов атмосфер. Для металлического водорода ученые предсказывают необычные свойства - в частности, сверхпроводимость и одновременная сверхтекучесть в присутствии внешнего магнитного поля. Интересно отметить, что предсказываемая критическая температура сверхпроводящего перехода для материала - около минус 30? C.