Kovový vodík

Šok-wave komprese, 1996Edit

V Březnu 1996, skupina vědců v Lawrence Livermore National Laboratory uvedlo, že měli serendipitously produkoval první rozpoznatelné kovový vodík asi mikrosekundu při teplotách tisíce kelvinů, tlaky nad 100 GPa (1,000,000 atm; 15,000,000 psi), a hustoty přibližně 0,6 g/cm3. Tým neměl očekávat, že k výrobě kovového vodíku, jak to bylo ne pomocí pevné vodíku, myslel být nezbytné, a pracuje při teplotách výše uvedené tím, metalizace teorie. Předchozí studie, v nichž pevný vodík byl stlačen uvnitř diamantové kovadliny pro tlaky až do 250 GPa (2,500,000 atm; 37,000,000 psi), ani potvrdit zjistitelné metalizace. Tým se snažil jednoduše změřit méně extrémní změny elektrické vodivosti, které očekávali. Vědci použili 1960-éra světla-plynové pistole, původně zaměstnaných v naváděné střely studií, střílet nárazové desky do uzavřené nádoby obsahující půl milimetru tlusté vzorek kapalný vodík. Kapalný vodík byl v kontaktu s dráty vedoucími k zařízení měřícímu elektrický odpor. Vědci zjistili, že, jako tlak se zvýšil na 140 GPa (1,400,000 atm; 21,000,000 psi), elektronické energie band gap, měření elektrického odporu, klesl téměř na nulu. Band-gap vodíku v jeho nekomprimovaném stavu je asi 15 eV, což je izolant, ale jako tlak výrazně zvyšuje, band-gap postupně klesla na 0,3 eV. Protože tepelnou energii kapaliny (teplota stal asi 3000 K, nebo 2,730 °C v důsledku stlačení vzorku) byla nad 0,3 eV, vodík by mohl být považován za kovové.

Další experimentální výzkum, 1996–2004Edit

Mnoho experimenty pokračují ve výrobě kovového vodíku v laboratorních podmínkách na statickou kompresi a nízké teploty. Arthur Ruoff a Chandrabhas Narayana z Cornell University v roce 1998, a později Paul Loubeyre a René LeToullec z Commissariat à l ‚ énergie Atomique, Francie v roce 2002, prokázaly, že při tlaku blízko k těm, ve středu Země (320-340 GPa nebo 3,200,000–3,400,000 atm) a teplot 100 až 300 K (−173–27 °C), vodík je stále ještě není pravda alkalických kovů, protože non-zero band gap. Snaha vidět kovový vodík v laboratoři při nízké teplotě a statické kompresi pokračuje. Probíhají také studie o deuteriu. Shahriar Badiei a Leif Holmlid z University of Gothenburg prokázaly v roce 2004, že kondenzované kovové státy excitovaných atomů vodíku (Rydberg záležitost) jsou účinné stimulátory kovového vodíku.

Pulzního laseru topení experiment, 2008Edit

teoreticky předpověděl maximální tavicí křivka (předpokladem pro tekutý kovový vodík) byl objeven Shanti Deemyad a Isaac F. Silvera pomocí pulzního laseru topení. Molekulární silan bohatý na vodík (SiH
4) byl údajně metalizován a supravodivý M. I. Eremets et al.. Toto tvrzení je sporné a jejich výsledky se neopakovaly.

Pozorování z tekutého kovového vodíku, 2011Edit

V roce 2011 Eremets a Troyan hlášena pozorování tekutého kovového stavu vodíku a deuteria na statické tlaky 260-300 GPa (2,600,000–3,000,000 atm). Toto tvrzení zpochybnili jiní vědci v roce 2012.

Z stroj, 2015Edit

V roce 2015 vědci na Z Pulsní Napájení Zařízení, oznámila vytvoření kovového deuteria pomocí husté tekuté deuterium, elektrický izolant-vodič přechod spojeno se zvýšením optické odrazivosti.

Tvrdil, pozorování z pevného kovového vodíku, 2016Edit

Dne 5. října 2016, Ranga Dias a Isaac F. Silvera z Harvardské Univerzity uvolněny nároky z experimentální důkaz, že pevný kovový vodík byl syntetizován v laboratoři při tlaku kolem 495 gigapascals (4,890,000 atm; 71 800 000 psi) pomocí diamantové kovadliny. Tento rukopis byl k dispozici v říjnu 2016, a revidovaná verze byla následně publikována v časopise Science v lednu 2017.

V pracovní verzi dokumentu, Dias a Silvera napsat:

S rostoucím tlakem jsme pozorovat změny ve vzorku, bude z průhledné, černé, reflexní kovový, druhý studoval na tlak 495 GPa… odrazivost za použití drud volného elektronového modelu pro stanovení plazmatické frekvence 30,1 eV při t = 5,5 K, s odpovídající hustotou elektronového nosiče 6.7×1023 částic / cm3, v souladu s teoretickými odhady. Vlastnosti jsou vlastnosti kovu. V laboratoři byl vyroben pevný kovový vodík.

— Dias & Silvera (2016)

Silvera uvedly, že nemají opakovat jejich experiment, protože další testy by mohly poškodit nebo zničit jejich stávající vzorek, ale ujistil, vědecké komunity, že další testy jsou na cestě. Uvedl také, že tlak bude nakonec uvolněn, aby se zjistilo, zda je vzorek metastabilní (tj., zda přetrvává ve svém kovovém stavu i po uvolnění tlaku).

krátce poté, co bylo tvrzení zveřejněno ve vědě, Nature ‚ s news division publikoval článek, který uvádí, že někteří jiní fyzici považovali výsledek za skeptický. Nedávno prominentní členové vysokotlaké výzkumné komunity kritizovali nárokované výsledky a zpochybňovali nárokované tlaky nebo přítomnost kovového vodíku při nárokovaných tlacích.

v únoru 2017 bylo oznámeno, že vzorek kovového vodíku byl ztracen, po diamantových kovadlinách byl mezi nimi obsažen.

V srpnu 2017, Silvera a Dias vydal oprava Vědecký článek, týkající se opravené hodnoty odrazivosti v důsledku změn mezi optické hustoty zdůraznil, diamanty přírodní a syntetické diamanty, které jsou využívány v jejich pre-komprese diamond anvil cell.

V červnu 2019 tým na Commissariat à l ‚ énergie atomique et aux énergies alternatives (francouzské Alternativní Energie, & Komise pro Atomovou Energii) tvrdil, že vytvořil kovový vodík kolem 425GPa pomocí toroidního profilu diamond anvil cell vyrobené pomocí elektronového paprsku obrábění

Experimenty na tekutiny deuteria v National Ignition Facility, 2018Edit

V srpnu 2018, vědci oznámili nová pozorování, pokud jde o rychlé přeměně tekutiny deuteria z izolačních do kovové formy pod 2000 K. Pozoruhodné dohoda mezi experimentální data a předpovědi založené na Kvantové Monte Carlo simulace, která by měla být nejpřesnější metoda k dnešnímu dni. To může pomoci výzkumným pracovníkům lépe pochopit obří plynné planety, jako je Jupiter, Saturn a související exoplanety, neboť tyto planety jsou, že obsahují hodně tekutý kovový vodík, které mohou být zodpovědné za jejich pozorovány silné magnetické pole.