Ученые увидели, как меняется атомная структура золота при рекордном давлении

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса провели уникальный эксперимент, изучив поведение атомной структуры золота при давлении, в 10 миллионов раз превышающем атмосферное давление на Земле. Это самое высокое структурное измерение давления, когда-либо зафиксированное для этого материала.

Эксперименты проводились на Национальном центре зажигания (NIF) и лазерной системе OMEGA EP. Специально подобранные лазерные импульсы сжимали образцы золота, сохраняя их в твердом состоянии, а рентгеновская дифракция позволяла зафиксировать изменения атомной структуры за миллиардные доли секунды.

Ключевые открытия:

• Золото сохраняет гранецентрированную кубическую структуру при давлениях, вдвое превышающих давление в ядре Земли

• При экстремальных давлениях начинается переход к объемно-центрированной кубической структуре

• Обе структуры сосуществуют при максимальном сжатии

Это открытие разрешает давние противоречия между теорией и экспериментом в физике высоких давлений. Золото широко используется как калибратор давления в исследованиях планетарных ядер и термоядерного синтеза, поэтому точное понимание его поведения критически важно.

Результаты создают более надежную основу для будущих экспериментов по изучению условий в недрах планет-гигантов и разработки новых материалов. Исследование также подчеркивает важность точного измерения температуры при таких экстремальных давлениях для определения фазовых границ материалов.