kompresja fali uderzeniowej, 1996edytuj
w marcu 1996 roku grupa naukowców z Lawrence Livermore National Laboratory poinformowała, że przypadkowo wytworzyła pierwszy identyfikowalny metaliczny Wodór przez około mikrosekundę w temperaturach tysięcy kelwinów, ciśnieniach ponad 100 GPa (1,000,000 atm; 15,000,000 psi). gęstość około 0,6 g/cm3. Zespół nie spodziewał się produkcji metalicznego wodoru, ponieważ nie używał stałego wodoru, uważanego za konieczny, i pracował w temperaturach wyższych niż określone przez teorię metalizacji. Wcześniejsze badania, w których stały Wodór był sprężany wewnątrz kowadeł diamentowych do ciśnienia do 250 GPa (2 500 000 atm; 37 000 000 psi), nie potwierdziły wykrywalnej metalizacji. Zespół starał się po prostu zmierzyć mniej ekstremalne zmiany przewodności elektrycznej, których oczekiwali. Naukowcy użyli lekkiego pistoletu gazowego z lat 60., pierwotnie stosowanego w badaniach nad pociskami kierowanymi, aby wystrzelić płytkę uderzeniową do zamkniętego pojemnika zawierającego próbkę ciekłego wodoru o grubości pół milimetra. Ciekły wodór miał kontakt z przewodami prowadzącymi do urządzenia mierzącego opór elektryczny. Naukowcy odkryli, że gdy ciśnienie wzrosło do 140 GPa (1,400,000 atm; 21,000,000 psi), przerwa w paśmie energii elektronicznej, miara oporu elektrycznego, spadła do prawie zera. Szczelina pasma wodoru w stanie nieskompresowanym wynosi około 15 eV, co czyni go izolatorem, ale w miarę znacznego wzrostu ciśnienia, szczelina pasma stopniowo spadała do 0,3 EV. Ponieważ energia cieplna płynu (temperatura stała się około 3000 K lub 2730 °C w wyniku ściśnięcia próbki) wynosiła powyżej 0,3 eV, Wodór można uznać za metaliczny.
inne badania eksperymentalne, 1996–2004Edit
wiele eksperymentów jest kontynuowanych w produkcji metalicznego wodoru w warunkach laboratoryjnych w statycznej kompresji i niskiej temperaturze. Arthur Ruoff i Chandrabhas Narayana z Cornell University w 1998 r., a później Paul Loubeyre i René LeToullec z Commissariat à l ’ énergie Atomique we Francji w 2002 r., wykazali, że przy ciśnieniach zbliżonych do tych w centrum Ziemi (320-340 GPa lub 3200000-3400000 atm) i temperaturach 100-300 K (–173-27 °C) wodór jest nadal nie jest to prawdziwy metal alkaliczny, ze względu na niezerową szczelinę pasma. Poszukiwanie metalicznego wodoru w laboratorium w niskiej temperaturze i kompresji statycznej trwa. Trwają również badania nad deuterem. Shahriar Badiei i Leif Holmlid z Uniwersytetu w Göteborgu wykazali w 2004 roku, że skondensowane Stany metaliczne zbudowane z wzbudzonych atomów wodoru (Materia Rydberga) są skutecznymi promotorami metalicznego wodoru.
Pulsed laser heating experiment, 2008edytuj
teoretycznie przewidywane maksimum krzywej topnienia (warunek wstępny dla ciekłego metalicznego wodoru) zostało odkryte przez Shanti Deemyada i Isaaca F. Silvera za pomocą impulsowego ogrzewania laserowego. Silan cząsteczkowy bogaty w wodór (SiH
4) został uznany za metalizowany i stał się nadprzewodnikiem przez M. I. Eremets i wsp.. Twierdzenie to jest kwestionowane, a ich wyniki nie zostały powtórzone.
obserwacja ciekłego metalicznego wodoru, 2011Edit
w 2011 Eremets i Troyan odnotowali obserwację ciekłego metalicznego stanu wodoru i deuteru przy ciśnieniach statycznych 260-300 GPA (2,600,000-3,000,000 atm). Twierdzenie to zostało zakwestionowane przez innych badaczy w 2012 roku.
maszyna Z, 2015edit
w 2015 roku naukowcy z pulsacyjnego Zakładu Energetycznego z ogłosili stworzenie metalicznego deuteru przy użyciu gęstego ciekłego deuteru, przejścia izolatora elektrycznego do przewodnika związanego ze wzrostem odbicia optycznego.5 października 2016 r. Ranga Dias i Isaac F. Silvera z Uniwersytetu Harvarda opublikowali eksperymentalne dowody na to, że stały metaliczny Wodór został zsyntetyzowany w laboratorium pod ciśnieniem około 495 gigapaskali (4 890 000 atm).; 71 800 000 psi) przy użyciu diamentowej komórki Kowadła. Manuskrypt był dostępny w październiku 2016 roku, a poprawiona wersja została następnie opublikowana w czasopiśmie Science w styczniu 2017 roku.
w wersji preprint papieru dias i Silvera piszą:
wraz ze wzrostem ciśnienia obserwujemy zmiany w próbce, przechodząc od przezroczystego, przez czarny, do odblaskowego metalu, tego ostatniego badanego pod ciśnieniem 495 GPa… współczynnik odbicia wykorzystujący Model wolnych elektronów Drude do określenia częstotliwości plazmy 30,1 eV Przy T = 5,5 K, z odpowiednią gęstością nośnika elektronów równą 6.7×1023 cząstki / cm3, zgodnie z szacunkami teoretycznymi. Właściwości są te z metalu. W laboratorium otrzymano stały metaliczny Wodór.
Silvera oświadczyła, że nie powtórzyła eksperymentu, ponieważ więcej testów może uszkodzić lub zniszczyć ich istniejącą próbkę, ale zapewniła społeczność naukową, że nadchodzi więcej testów. Stwierdził również, że ciśnienie zostanie ostatecznie uwolnione, aby dowiedzieć się, czy próbka jest metastabilna (tj., czy utrzyma się w stanie metalicznym nawet po zwolnieniu ciśnienia).
krótko po tym, jak twierdzenie zostało opublikowane w Science, Nature ’ s news division opublikowało artykuł stwierdzający, że niektórzy inni fizycy traktowali wynik ze sceptycyzmem. Niedawno wybitni członkowie społeczności badawczej wysokiego ciśnienia skrytykowali deklarowane wyniki, kwestionując deklarowane ciśnienia lub obecność metalicznego wodoru przy deklarowanych ciśnieniach.
w lutym 2017 roku poinformowano, że próbka metalicznego wodoru została utracona, po złamaniu kowadeł diamentowych, które zostały zawarte między nimi.
w sierpniu 2017 r. Silvera i Dias wydali erratum do artykułu naukowego, dotyczące skorygowanych wartości odbicia ze względu na różnice między gęstością optyczną podkreślonych naturalnych diamentów a syntetycznymi diamentami używanymi w ich komorze Kowadła diamentowego przed kompresją.
w czerwcu 2019 r. zespół w Commissariat à l ’ énergie atomique et aux énergies alternatives (Francuska alternatywna energia & Komisja Energii Atomowej) twierdził, że stworzył metaliczny wodór w temperaturze około 425 GPA przy użyciu toroidalnego profilu diamentowego Kowadła produkowanego przy użyciu obróbki wiązką elektronów
eksperymenty na deuterze płynnym w National Ignition Facility, 2018Edit
w sierpniu w 2018 roku naukowcy ogłosili nowe obserwacje dotyczące szybkiej transformacji płynnego deuteru z formy izolacyjnej do formy metalicznej poniżej 2000 K. Niezwykła zgodność znajduje się między danymi eksperymentalnymi a prognozami opartymi na kwantowych symulacjach Monte Carlo, które mają być najdokładniejszą do tej pory metodą. Może to pomóc naukowcom lepiej zrozumieć gazowe planety olbrzymów, takie jak Jowisz, Saturn i powiązane z nimi egzoplanety, ponieważ uważa się, że takie planety zawierają dużo ciekłego metalicznego wodoru, który może być odpowiedzialny za obserwowane przez nie silne pola magnetyczne.