ScienceDaily (14 марта 2009) — международная команда ученых обнаружили прозрачную форму натрия элемента (Na). Команда, во главе с Артемом Огановым, профессоре Теоретической Кристаллографии Stony Brook University, и Ма Ямминг, ведущем авторе и профессоре физики в Jilin University (Китай), продемонстрировала, что натрий обладает аномальными физическими свойствами, становясь прозрачным под давлением.
"Известно, что при достаточно высоком давлении все материалы должны стать металлические,” говорит Оганов. "Это замечено при металлизации водорода высоким давлением и температур планет Юпитера и Сатурна.”
Однако, исследователи нашли, что элемент натрий ведет себя противоположным образом. Прекрасный белый металл при атмосферном давлении, с увеличением давления на натрии образуются первые черные пятна, далее (при давлении 2 миллионов атмосфер)он становится красным и прозрачным, и в конечном счете становится бесцветным прозрачным материалом – точно так же, как стеклянный стакан.
"Этот фундаментальный результат важен для того, чтобы понять свойства высоко сжатых веществ, особенно в пределах звезд и гигантских планет,” сказал Оганов.
Неожиданное преобразование было сначала предсказано Ма. Его сложные вычисления ясно указали, что натрий принимает необычные кристаллические структуры и становится изолятором при высоком давлении. Вместе с Профессором Огановым, мама была в состоянии демонстрировать, что, в очень высоких свертках, накладываясь на атомы натрия вызывают их внешние электроны в "отверстия" между атомами.
"В этих отверстиях электроны демонстрируют чрезвычайно ограниченное поведение, ответственное за крах металлического государства,” сказала мама. "Эти электроны ведут себя как ‘поддельные атомы,’ точно так же как в electrides - ионных составах, где роль аниона играется ограниченными электронами.”
Чтобы проверять это неожиданное предсказание, Ма и Оганов связывались с Михаилом Эреметсом, руководителем экспериментальной группы в Институте химии имени Макса Планка, Майнц (Германия). Эмеретс первоначально сомневался в предсказаниях команды Ма-Оганов, он все же не был напуган чрезвычайными техническими вызовами для достижения давлений более чем 2 миллионов атмосфер. Эмеретс и его группа начали серию нескольких чрезвычайно трудных экспериментов, используя крошечный образец размером в один микрометр. Проведя эти эксперименты, группа подтвердила предсказания новой структуры и прозрачности натрия.
"Что очаровывало нас, больше всего, так это то, что давление, при котором было предсказано это преобразование, было экспериментально достижимо,” сказал Оганов, "и что в этих условиях такое замечательное изменение химии происходит”.
Результаты изданы в выпуске 12 марта журнала Nature.
www.sciencedaily.com
|
