Астронет: А. П. Крашенинников/Phys.Web.Ru Металлический водород http://variable-stars.ru/db/msg/1176831

Металлический водород
15.05.2002 15:11 | А. П. Крашенинников/Phys.Web.Ru

Вчера.

26 марта 1996 года в Ливерморской Национальной Лаборатории США ученым удалось подтвердить существование очередного "града Китежа" современной физики конденсированного состояния вещества. Согласно публикации от 11 марта 1996 года в Physical Review Letters группе ученых Сэм Вейр, Арт Митчелл и Билл Неллис (Sam Weir, Art Mitchell, and Bill Nellis) удалось экспериментально получить проводящую фазу водорода - самого легкого и распространенного химического элемента во Вселенной. Существование металлической фазы было предсказано в 1930 году и, с тех пор, свойства кристаллического водорода интенсивно изучалась учеными всего мира.

В работе американских ученых проводящий водород был получен из жидкой фазы при температуре около 3000 К и давлении, примерно в 1.4 миллиона раз превосходящем атмосферное, создаваемом взрывным динамическим сжатием. Проводимость в эксперименте существовала меньше микросекунды.

Сегодня

Поиски твердого металлического состояния водорода продолжаются, и теперь проведенные французскими физиками исследования (P Loubeyre et al (2002) Nature 416 613) свойств твердого водорода при давлениях до 320 ГПа позволяют говорить о том, что в проводящую фазу водород перейдет при давлении около 450 ГПа, что примерно в 4.5 миллиона раз превосходит атмосферное. Кроме того, французские исследователи обнаружили, что твердый водород при сдавливании становится непрозрачным. К настоящему моменту водород удалось подвергнуть давлению в 320 ГПа при температуре 100 К.

Исследование электрических свойств твердого водорода проводилось в специально разработанной алмазной барокамере методами Рамановской спектроскопии (см. также комбинационное рассеяние света). Изучался спектр поглощения твердого водорода в зависимости от приложенного давления. В результате, из картины колебательных и вращательных энергетических уровней молекул водорода в кристалле была получена беценная информация о его структуре.

Было установлено, что при повышении давления образец менял цвет, проходя в диапазоне 290-320 ГПа белое, желтое, оранжевое и красное состояния, пока при 320 ГПа не становится полностью непрозрачным для видимого света. Структура кристалла остается стабильной начиная с давлений около 160 ГПа. При давлениях свыше 300 ГПа в кристалле водорода был открыт факт существования запрещенной зоны, свойственной полупроводниковым материалам, ширина которой с ростом давления уменьшалась. Именно экстраполяцией ее зависимости от давления и было получено значение 450 ГПа, при котором водородный кристалл должен стать проводником. Ученые полагают, что их оценка в большей степени соответствует действительности, чем ранее звучавшие предположения о критическом давлении около 620 ГПа, которые были получены из экстраполяции из области более низких давлений. Команда Рене Ле Туллека (Rene LeToullec), занимавшаяся этими исследованиями в лаборатории Комитета по атомной энергии (CEA) в Гренобле, рассчитывает, что сможет усовершенствовать свою методику для получения давлений порядка 400 ГПа и получить, наконец - экспериментально, - металлический водород.

Завтра?..

Здесь может быть Ваше открытие!

По материалам:Physics Web

[Прим.Ред.: Рекомендуем, также, посмотреть статьи "Металлический дейтерий" и "Металлический кислород". ]