摘要 據(jù)國外媒體報道,英國愛丁堡大學科學家近日利用鉆石對頂砧制造出某種極端高壓狀態(tài),從而生成“第五狀態(tài)氫”,即氫的固體金屬狀態(tài)。這是一種新的物質形態(tài),這種狀態(tài)的氫...
據(jù)國外媒體報道,英國愛丁堡大學科學家近日利用鉆石對頂砧制造出某種極端高壓狀態(tài),從而生成“第五狀態(tài)氫”,即氫的固體金屬狀態(tài)。這是一種新的物質形態(tài),這種狀態(tài)的氫通常存在于大型行星或太陽內核之中,分子分離成單原子,電子的行為特征像金屬電子一樣。



太陽和太陽系的大型行星的內核主要由這種高壓形式的元素構成。比如,木星和土星的內核被認為主要由這種形態(tài)的元素構成。該項研究主要負責人、英國愛丁堡大學物理和天文學學院科學家尤金-格雷高里安茲教授介紹說,“在過去30年間,在無數(shù)次的高壓實驗中,科學家們都聲稱制造出金屬態(tài)氫,但后來這些實驗結果都被證明無效。我們的研究首次拿出了實驗證據(jù)證明氫可以像預測的那樣擁有固體金屬態(tài),不過所需要的壓力也比此前想像的要高得多。研究成果將有助于基礎科學和行星科學的發(fā)展。”
英國愛丁堡大學研究團隊利用鉆石對頂砧制造出某種極端高壓狀態(tài),即生成“第五狀態(tài)氫”所必需的壓力狀態(tài),將氫壓縮成新的固體狀態(tài)。為了達到“第五狀態(tài)”,研究團隊所實現(xiàn)的壓力相當于325萬個地球大氣壓。科學家們利用激光顯微拉曼光譜儀觀測到了這種狀態(tài)的變化,從而通過實驗證明了氫的這種不尋常特性。
在這種極端高壓狀態(tài)下,分子開始分離成單原子。研究人員發(fā)現(xiàn),電子的行為與金屬電子的行為特征相似。盡管此次實驗比此前的實驗邁進了一大步,但科學家承認還需要繼續(xù)努力加以佐證。此外,為了生成單純的原子和金屬狀態(tài)可能還需要更大的壓力。