Вы здесь

Открыто новое состояние вещества: твердое и жидкое одновременно

Сообщение об ошибке

Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable в функции antispam_user_load() (строка 1545 в файле /home/nikolai3/6.nikolai3.z8.ru/docs/sites/all/modules/antispam/antispam.module).
Схема организации калия в переходном состоянии

Материя может принимать разные формы, но большинству из нас знакомы лишь три основных состояния – твердое, жидкое и газообразное. Однако ученые обнаружили, что некоторые вещества могут существовать в двух из трех перечисленных состояний… одновременно.

Как выяснилось, металлический калий может быть одновременно и твердым, и жидким. Весь секрет в том, чтобы подвергнуть его экстремально высокой температуре при невероятном давлении – и вуаля, кусок калия превращается в аномалию.

Это все равно что держать губку, полную воды, которая начинает сочиться при малейшем надавливании. Единственное отличие в том, что в нашем случае и сама «губка» состоит из наполняющей ее жидкости, поясняет физик Андреас Херманн из Эдинбургского университета Адаму Манну в интервью National Geographic.

Сам по себе калий устроен весьма просто. Однако именно простые вещества обычно скрывают в себе массу секретов. Так, например, ученые выяснили, что под высоким давлением натрий, который обычно хорошо проводит ток, внезапно теряет это свойство. А вот литий наоборот становится сверхпроводником – надо лишь присовокупить к высокому давлению низкую температуру.

Предыдущие эксперименты с калием при высоком давлении показали, что его атомы организуются в сложное расположение: пять атомных трубок образуют квадратную формацию – четыре по углам и одна в середине; кроме того, четыре цепочки атомов при этом связаны между собой. При нагревании цепи исчезают, и исследователи считают, что калий при этом переходит из упорядоченного в неупорядоченное состояние.

Для того, чтобы в точности выяснить механику этого процесса, исследователи подключили к работе мощные компьютеры и создали симуляцию, в которой участвуют одновременно 20 000 атомов калия. Выяснилось, что когда давление и температура достаточно высоки – около 2−4 гигапаскалей – атомы калия располагаются в виде взаимосвязанных цепочек и решеток. Они остаются упорядоченными в температурном диапазоне от 126,9 °C до 526,9 °C, но при более интенсивном нагреве буквально «тают», обретая неупорядоченное, жидкое состояние.

Новое состояние окрестили «фазой расплава цепи». Считается, что оно может существовать в самых разных материалах, включая натрий и висмут – достаточно лишь подобрать правильные условия.

Категория: 
Материаловедение

Добавить комментарий