Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

10.07.2018
13:43

Серые кардиналы организма: как микробы управляют людьми

10.07.2018
13:37

«Прогресс» впервые отправился к МКС по сверхкороткой схеме полета

10.07.2018
13:34

Российские конструкторы запатентовали самолет с эллиптическим фюзеляжем

10.07.2018
11:52

В России займутся квантовым машинным обучением

10.07.2018
11:45

"Звучание" электромагнитной энергии, движущейся между Сатурном и Энцеладом

09.07.2018
22:51

Астрономы нашли звезду, пожиравшую землеподобные планеты

09.07.2018
22:31

Kepler приостанавливает наблюдения, чтобы передать на Землю собранные данные

09.07.2018
22:26

Лазер превратил бумагу в проводящий композит для электроники

09.07.2018
19:04

Ученые предлагают использовать оптоволокно для предсказания землетрясений

09.07.2018
17:27

БАК нашел следы "новой физики" в поведении самых тяжелых частиц

09.07.2018
17:20

Астрономы открыли самый яркий объект в юной Вселенной

09.07.2018
17:05

Спутник "Гея" позволил обнаружить белый карлик, загрязненный металлами

09.07.2018
15:24

Япония займется развитием электрической авиации

09.07.2018
15:21

Физики впервые увидели переход азота в жидкое металлическое состояние

    Физики из США, Великобритании и Китая впервые увидели фазовый переход азота в состояние жидкого металла в прямом эксперименте. Для этого исследователи сжали образец на алмазной наковальне до давления порядка 1,2 миллиона атмосфер и нагрели его лазером до температуры около трех тысяч кельвинов, поддерживая давление постоянным, а затем измерили спектры поглощения и отражения вещества. Статья опубликована в Nature Communications.

    В настоящее время атмосфера Земли примерно на 75 процентов состоит из азота (если сравнивать массу газов), хотя так было не всегда. Изначально атмосфера состояла из водорода и гелия, захваченных из межпланетного пространства, а потом начала насыщаться аммиаком, углекислым газом и водяным паром в результате вулканической активности. Со временем легкие газы улетучились в космос, а аммиак окислился под действием кислорода, вырабатываемого в результате фотосинтеза. Если проследить эту цепочку в обратную сторону, можно увидеть, что бо́льшая часть атмосферного азота в прошлом находилась внутри Земли, где условия существенно отличаются от поверхности: давление там может доходить до 3,5 миллионов атмосфер, а температура — до шести тысяч градусов Кельвина.

    В таких экстремальных условиях вещество ведет себя необычно — например, молекулы собираются в кристаллическую структуру, а многие «невозможные» соединения становятся стабильными. Во многом поведение азота при высоких давлениях и температурах напоминает поведение другого известного двухатомного газа — водорода. Каждое из этих веществ при определенных условиях превращается в металл, а его молекулы распадаются на отдельные атомы; при этом кривые в пространстве параметров, разделяющие различные фазы, выглядят очень похоже (например, при высоких температурах переходы непрерывны). Тем не менее, химические свойства азота и водорода отличаются — благодаря тому, что атомы азота могут образовать две или три ковалентные связи с другими атомами, азот может формировать сложные полиатомные и полимерные соединения. Из-за этого при высоких давлениях существует большое число различных фазовых состояний азота — например, к их числу относят аморфную жидкость, кубическую (cubic-gauche, cg-N) и «слоеную» (layered polymeric, LP-N) структуры. К сожалению, большинство исследований азота в экстремальных условиях — чисто теоретические, то есть полагаются на численные расчеты в рамках теории функционала плотности (DFT). В частности, из-за ограничений на установки, получающие сверхвысокие давления, до последнего времени экспериментаторы не могли проверить область давлений более одного миллиона атмосфер и температур от 2500 до 6000 кельвинов — область, отвечающую условиям в центре Земли.

    Группа исследователей под руководством Александра Гончарова заполнила этот пробел, сжимая азотный образец на алмазной наковальне до давлений 1,2–1,6 миллиона атмосфер (120–160 гигапаскалей) и нагревая его с помощью инфракрасного лазера до температуры около трех тысяч кельвинов. Для нагрева ученые светили на образец лазерными импульсами длительностью 4–10 микросекунд — этого промежутка времени достаточно, чтобы в веществе установилось термодинамическое равновесие, но еще не начали формироваться полимерные цепочки. Давление в ходе повышения температуры оставалось практически постоянным (колебания составляли менее пяти процентов). После окончания нагрева ученые просвечивали образец лазерным излучением с непрерывным спектром в оптическом диапазоне (длина волны 480–750 нанометров) и измерили спектры поглощения и отражения.

    В результате ученые обнаружили, что при фиксированном давлении Pc > 1,2 миллиона атмосфер и повышении температуры до величины Tc = 3000 кельвинов доля поглощенного излучения резко падает во всем спектральном диапазоне, а доля отраженного излучения резко возрастает. Это указывает на то, что при низких температурах вещество является сравнительно прозрачным полупроводником с широкой запрещенной зоной, а при нагревании ширина запрещенной зоны уменьшается, и азот становится металлом. Критическое давление Pc близко к условиям образования кристаллической кубической фазы cg-N, что говорит о низкой энергии диссоциации молекул. С другой стороны, критическая температура Tc близка к температуре плавления твердых фаз азота. Следовательно, наблюдаемое в эксперименте состояние — это состояние жидкого металла, образованного практически полностью распавшимися молекулами азота.

    Авторы статьи отмечают, что эти результаты совпадают с результатами похожих экспериментов, в которых высокое давление получалось динамически, а не статически. Тем не менее, достигаемая в этих экспериментах температура не опускалась ниже 7000 кельвинов — потому они не могли ухватить момент перехода вещества в жидкое металлическое состояние, а только констатировали его образование. Кроме того, фазовый переход происходит при более высоких давлениях, чем предсказывали теоретические модели — это значит, что теория требуют определенной доработки.

    Физики часто исследуют поведение материалов в экстремальных условиях. Например, в январе 2017 года исследователи из Гарвардского университета впервые экспериментально получили металлический водород, сжимая его в алмазной наковальне до давления порядка пяти миллионов атмосфер и охлаждая до температуры пяти кельвинов.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/07/09/N-liquid

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

09.07.2018
15:18

Электронный пластырь поможет залечить хронические раны

09.07.2018
14:21

Китай предложил России создать «космический интернет»

09.07.2018
14:18

Разрешена 100-летняя загадка о происхождении современного человечества

09.07.2018
10:59

"Чего не знал о себе сам Уайльд: идеала иномирия." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

08.07.2018
18:59

Юрий Тубольцев в Русском переплёте

08.07.2018
17:14

Уроки русской мировушки*

<< 261|262|263|264|265|266|267|268|269|270 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList