液体金属

科学家发现一种金属物竟同时存在着两种形态

发布时间:2024/8/10 14:06:50   
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趣味探索讯在我们这个大千世界里,物质基本形态一般为气态,固态和液态,实在再也想不出其它形态了。一般来说,一种物质在某个时候只能为一种形态,要么气态,要么固态,要么就液态。不过今天科学家称:一种物质竟同时存在着两种形态,固态和液态。

这到底是什么样一种物质呢?估计有人都已经迫不及待了。来自爱丁堡大学的物理学家安德烈亚斯赫尔曼在国家地理杂志上表示,这种物质就是一种常规的金属钾。只需对其施加极压和极端温度,它可出现两种形态,既坚实又熔化。

物理学家安德烈亚斯赫尔曼比喻,这就像是一个装满水的海绵在滴水,但海绵也是用水制成的。在自然界中,钾是一种简单物质,它具有固体形态。但是当遇到极端条件时,简单金属就会发生奇怪的事情。比如,导电金属钠在高压下成为绝缘体,锂在高压和低温下成为超导体。

在自然状态下,钾原子形成一个复杂排列,在一个正方形中有五个原子管,四个在角落,一个在中间,并且它们之间存在着链条。不过当被加热时,链条会消失,研究人员称之为“链熔化转变”。钾链的消失从有序状态转变为无序状态。

为了更加仔细地观察到底发生了什么,研究人员使用强大计算机模拟来观极端条件下个钾原子的行为。当压力和温度足够大时,当到达2到4千兆帕斯卡,钾原子依然排列整齐,钾链仍然相连。当温度达到到开尔文时,它们仍然是有序固体,但钾链则被融化成无序液态。

研究团队将这种新状态称为“链熔融阶段”,科学家赫尔曼表示,钾是最简单金属之一,但如果你挤压它,它会形成非常复杂结构。形成一种不寻常但较稳定的状态,即部分固体和部分液体,未来钾的新状态将有各种各样的应用。该研究将在PNAS上发表。

作者:天涯



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