Ученые уточнили температуру плавления алмаза при экстремальном давлении
Исследователи с помощью мощного ультрафиолетового лазера расплавили образцы синтетического алмаза и уточнили температуру его плавления при сверхвысоком давлении. Новые измерения показали, что предыдущие экспериментальные оценки были завышены более чем на 700 градусов Цельсия, сообщает Live Science.
Лазерные удары и измерения
Ученые направили лазер на небольшие пластины синтетического алмаза, создав ударные волны. Под их воздействием материал из прозрачного превращался в зеркальный, а существенное увеличение отражательной способности стало одним из признаков плавления.
Команда также измеряла яркость свечения образцов во время эксперимента, что позволило точнее определить температуру плавления. Соавтор работы, научный сотрудник Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса Мариус Мийо, заявил, что образцы удалось сжать ударной волной до температур, превышающих температуру поверхности Солнца, и давления, большего, чем в центре Нептуна и Урана.
Результаты исследования, опубликованного 13 августа в журнале Nature Physics, согласовали экспериментальные данные с теоретическими моделями. Ранее разница между предыдущими измерениями и прогнозами моделей достигала 1244 градусов Цельсия — примерно 20%.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Алмаз в жидком углероде
С помощью рентгеновской дифракции исследователи установили, что перед плавлением алмаз не переходил в другую твердую форму углерода. По мнению авторов, для перестройки атомов могло потребоваться больше энергии. В то же время они предположили, что несколько последовательных ударов могут вызвать такой фазовый переход.
При давлении примерно от 660 до 1060 гигапаскалей и температуре около 6727 градусов Цельсия алмаз может существовать в виде твердых фрагментов в жидком углероде. Жидкий углерод в таких условиях обладает металлическими свойствами, проводит электричество и плотнее алмаза.
Эти данные важны для исследований ядерного синтеза, где лазеры сжимают алмазные капсулы с дейтерием и тритием. Они также могут улучшить модели внутреннего строения Урана и Нептуна, где, по предположениям ученых, могут существовать слои жидкого углерода и твердые алмазы.
