Na saite Astrometriya Astronomicheskie instrumenty Astronomicheskoe obrazovanie Astrofizika Istoriya astronomii Kosmonavtika, issledovanie kosmosa Lyubitel'skaya astronomiya Planety i Solnechnaya sistema Solnce

Metallicheskii vodorod
15.05.2002 15:11 | A. P. Krasheninnikov/Phys.Web.Ru

Vchera.

26 marta 1996 goda v Livermorskoi Nacional'noi Laboratorii SShA uchenym udalos' podtverdit' sushestvovanie ocherednogo "grada Kitezha" sovremennoi fiziki kondensirovannogo sostoyaniya veshestva. Soglasno publikacii ot 11 marta 1996 goda v Physical Review Letters gruppe uchenyh Sem Veir, Art Mitchell i Bill Nellis (Sam Weir, Art Mitchell, and Bill Nellis) udalos' eksperimental'no poluchit' provodyashuyu fazu vodoroda - samogo legkogo i rasprostranennogo himicheskogo elementa vo Vselennoi. Sushestvovanie metallicheskoi fazy bylo predskazano v 1930 godu i, s teh por, svoistva kristallicheskogo vodoroda intensivno izuchalas' uchenymi vsego mira.

V rabote amerikanskih uchenyh provodyashii vodorod byl poluchen iz zhidkoi fazy pri temperature okolo 3000 K i davlenii, primerno v 1.4 milliona raz prevoshodyashem atmosfernoe, sozdavaemom vzryvnym dinamicheskim szhatiem. Provodimost' v eksperimente sushestvovala men'she mikrosekundy.

Segodnya

Poiski tverdogo metallicheskogo sostoyaniya vodoroda prodolzhayutsya, i teper' provedennye francuzskimi fizikami issledovaniya (P Loubeyre et al (2002) Nature 416 613) svoistv tverdogo vodoroda pri davleniyah do 320 GPa pozvolyayut govorit' o tom, chto v provodyashuyu fazu vodorod pereidet pri davlenii okolo 450 GPa, chto primerno v 4.5 milliona raz prevoshodit atmosfernoe. Krome togo, francuzskie issledovateli obnaruzhili, chto tverdyi vodorod pri sdavlivanii stanovitsya neprozrachnym. K nastoyashemu momentu vodorod udalos' podvergnut' davleniyu v 320 GPa pri temperature 100 K.

Issledovanie elektricheskih svoistv tverdogo vodoroda provodilos' v special'no razrabotannoi almaznoi barokamere metodami Ramanovskoi spektroskopii (sm. takzhe kombinacionnoe rasseyanie sveta). Izuchalsya spektr poglosheniya tverdogo vodoroda v zavisimosti ot prilozhennogo davleniya. V rezul'tate, iz kartiny kolebatel'nyh i vrashatel'nyh energeticheskih urovnei molekul vodoroda v kristalle byla poluchena becennaya informaciya o ego strukture.

Bylo ustanovleno, chto pri povyshenii davleniya obrazec menyal cvet, prohodya v diapazone 290-320 GPa beloe, zheltoe, oranzhevoe i krasnoe sostoyaniya, poka pri 320 GPa ne stanovitsya polnost'yu neprozrachnym dlya vidimogo sveta. Struktura kristalla ostaetsya stabil'noi nachinaya s davlenii okolo 160 GPa. Pri davleniyah svyshe 300 GPa v kristalle vodoroda byl otkryt fakt sushestvovaniya zapreshennoi zony, svoistvennoi poluprovodnikovym materialam, shirina kotoroi s rostom davleniya umen'shalas'. Imenno ekstrapolyaciei ee zavisimosti ot davleniya i bylo polucheno znachenie 450 GPa, pri kotorom vodorodnyi kristall dolzhen stat' provodnikom. Uchenye polagayut, chto ih ocenka v bol'shei stepeni sootvetstvuet deistvitel'nosti, chem ranee zvuchavshie predpolozheniya o kriticheskom davlenii okolo 620 GPa, kotorye byli polucheny iz ekstrapolyacii iz oblasti bolee nizkih davlenii. Komanda Rene Le Tulleka (Rene LeToullec), zanimavshayasya etimi issledovaniyami v laboratorii Komiteta po atomnoi energii (CEA) v Grenoble, rasschityvaet, chto smozhet usovershenstvovat' svoyu metodiku dlya polucheniya davlenii poryadka 400 GPa i poluchit', nakonec - eksperimental'no, - metallicheskii vodorod.

Zavtra?..

Zdes' mozhet byt' Vashe otkrytie!

Po materialam:Physics Web

[Prim.Red.: Rekomenduem, takzhe, posmotret' stat'i "Metallicheskii deiterii" i "Metallicheskii kislorod". ]

Publikacii s klyuchevymi slovami: metallicheskii vodorod Publikacii so slovami: metallicheskii vodorod
Sm. takzhe: Metallicheskii vodorod