【科學研究】研究顯示,元素可以同時是固體和液體

【科學研究】研究顯示,元素可以同時是固體和液體

科學家們已經發現了一種新的物理狀態,其中原子可以同時存在於固體和液體中。

到目前為止,物理材料中的原子通常被認為存在於三種狀態之一 - 固態,液態或氣態。然而,研究人員發現,在極端條件下,某些元素可以具有固態和液態的特性。

研究結果顯示,將高壓和高溫施加到鉀 - 一種簡單的金屬 - 形成一種狀態,其中大部分元素的原子形成固體晶格結構。然而,該結構還含有處於流體排列的第二組鉀原子。

研究人員說,在合適的條件下,人們認為六種元素 - 包括鈉和鉍 - 能夠在新發現的狀態下存在。

到目前為止,尚不清楚這些不尋常的結構是否代表了一種獨特的物質狀態,或者存在於兩個不同狀態之間的過渡階段。

由愛丁堡大學的科學家領導的一個小組使用強大的計算機模擬來研究這種被稱為鏈融化狀態的狀態。模擬多達20,000個鉀原子在極端條件下的表現,表明形成的結構代表了新的,穩定的物質狀態。

研究小組表示,對原子施加壓力會形成兩個相互連接的固體晶格結構。一個晶格中原子之間的化學相互作用很強,這意味著當結構被加熱時它們保持固態,而其他原子則熔化成液態。

該研究發表在“ 美國國家科學院院刊”上,得到了歐洲研究理事會和工程與物理科學研究委員會的支持。這項工作是與中國西安建通大學的科學家合作完成的。

負責這項研究的愛丁堡大學物理與天文學院的安德烈亞斯赫爾曼博士說:“鉀是我們所知道的最簡單的金屬之一,但如果你擠壓它,它會形成非常複雜的結構。我們已經證明了這一點。這個不尋常但穩定的狀態是部分固體和部分液體。在其他材料中重新創造這種不尋常的狀態可以有各種各樣的應用。“


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