2007年11月10日
研究人员美国能源部阿贡国家实验室用uniquely-constructed穿孔钻石细胞研究氧化物玻璃结构在高压力前所未有的细节。
阿贡国家实验室的物理学家克里斯凭吊和博士后任命羌族梅,亚利桑那大学的同事一起,使用显微金刚石laser-perforated顶砧生成多达32吉帕的压力下(GPa)——大约十分之一的压力在地球的中心。由“挤压”玻璃(玻璃)氧化砷铁之间的样本,研究人员能够确定高压下结构的典型行为背后的机制。
这项研究可能在地球物理科学产生深远影响,氧化凭吊的说,因为眼镜和液体代表很大一部分的材料组成地球。亚博网站下载亚博老虎机网登录例如,了解原子结构的氧化物材料在高压力的行为可能给科学家一个窗口岩浆在早期地球和月球的形成。亚博网站下载“我们现在有一个方法,我们可以看到很多不同的硅酸盐眼镜相关的地球的复杂行为的过程和形成地幔的融化,”他说。
调查期间,凭吊和梅注意到如果砷氧化受到高压材料经历了一个不寻常的转换在大约20 GPa,作为化合物的颜色从透明变成红色。然而,他们不知道这种行为的原子原因。
通过执行x射线对分布函数实验阿尔贡的先进光子源(APS),然而,凭吊和梅能看到原子重组产生的颜色变化。砷氧化,在正常压力,通常存在于孤立分子的“笼子”四个砷原子包围三个氧原子每人——六个氧原子为界,两个砷原子。当压力超过20 GPa,然而,许多这样的分子笼倒塌,创造新的同分异构体中,每个砷原子是连着六个氧原子。
常规钻石铁不能被使用,因为他们造成了很大的背景散射模糊的信号物质。先前的实验玻璃材料使用金刚石机械钻顶砧创建高压力,但这些经常失败的亚博网站下载压力高于15的GPa。这个实验涉及的一个首次使用laser-perforated钻石铁结合以高能x射线衍射技术,也有能力产生高压力没有产生背景噪音。
凭吊的希望他的研究扩展到液态氧化物和硅酸盐通过加热他们通过熔点。通过这样做,他希望能更好地理解结构的过渡,预计更突然发生,在这些材料的液相是可逆的。亚博网站下载