Lovende bevis på, at deuterium forvandles til en metallisk tilstand ved højt tryk

En trio af forskere ved den franske kommission for alternative energier og atomenergi har vist lovende beviser på, at deuterium forvandles til en metallisk tilstand ved højt tryk. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, Paul Loubeyre, Florent Occelli og Paul Dumas beskriver den proces, de brugte til at sætte en deuteriumprøve under tryk og teste den for en overgangstilstand.

Teorien antyder, at alle grundstoffer skal overgå til en metallisk tilstand, hvis de udsættes for stærkt nok tryk. Dette skyldes, at deres elektroner på et tidspunkt bliver delokaliserede. Men modellering, langt mindre at demonstrere, sådanne overgangspunkter har vist sig at være vanskelige. Tidlig forskning på udkig efter brints overgangstilstand førte til teorier om, at det ville nå en metallisk tilstand, når brintmolekyler adskilte sig fuldstændigt. Det førte til mange bestræbelser på at se, om sådanne teorier var sande - desværre var ingen succesfulde. Så i 2000 beregnede et hold ved Cornell University, at brint skulle skifte ved 410 GPa. I 2020 brugte forskerne i den aktuelle undersøgelse en diamantamboltcelle til at komprimere en prøve af brint til 425 GPa og brugte synkrotron infrarød absorption og Raman-spektroskopi til at måle materialets båndgab. De fandt et pludseligt fald fra 0,6 eV til 0,1 eV ved 80K, hvilket indeholdt lovende beviser på, at brint forvandles til en metallisk tilstand som teorien er.

Kort tid senere foreslog fysikeren Alexander Goncharov, at overgange skulle ske lettere under forhold, hvor kvantebevægelse kunne give nogle atomer mulighed for at tunnelere fra et sted til et andet. Ved at bemærke, at deuteriumkerner er tungere end brint, argumenterede forskerne, at de burde være mindre delokaliserede end protoner og derfor skulle kræve mere pres for at blive overført. For at finde ud af, om det var tilfældet, gentog holdet deres 2020-indsats, men denne gang brugte de deuterium i stedet for brint. De fandt, at båndgabet faldt på måder, der ligner brinteksperimentet, men det gjorde det ved 460 GPa, hvilket muligvis bekræfter teorien. Forskerne bemærkede, at de heller ikke så noget, der kunne tyde på, at der var sket molekylær disassociation i begge forsøg. + Udforsk yderligere

Forskere afslører grænserne for maskinlæring for brintmodeller

© 2022 Science X Network