微爆炸让新形式的超密铝首次现形

2011-8-26 09:34 来源: 中国科学院
1275 收藏到BLOG
  据美国物理学家组织网8月25日(北京时间)报道,多年前,材料学家们就已从理论上证实,在地核内部的超高压环境下存在着一种形式的超密铝,但迄今为止,始终无人得以窥视其“真容”。现在,美国科学家实验室发现了一种新形式的超密铝——体心立方铝,新研究有助于科学家更好地理解地球的早期历史。

  蓝宝石是一种氧化铝,科学家们希望能在其中找到不同状态高压铝存在的证据。斯坦福大学研究人员利用来自美国阿贡国家实验室先进光子源(APS)的X射线对蓝宝石进行轰击,结果,他们发现了一种极端稳定的高压金属铝——体心立方铝,尽管其数量非常少。研究结果发表在8月23日的《自然·通讯》杂志上。

  实验中,斯坦福直线加速器中心和斯坦福大学的科学家使用这种新的桌面激光设备轰击一块蓝宝石的细小点,这种激光会“渗入”晶体内并在里面引发微型爆炸,制造出的强大冲击波会挤压周围的物质。在100亿帕斯卡、约10万摄氏度高温这样的极端环境下,一种介于固体和等离子体之间的状态——温密物质就形成了。

  斯坦福大学研究人员瓦尼奥尼斯解释道,这种新桌面激光设备发出的超短激光脉冲实际上会让非常小体积内的物质在极短时间内离子化,在高温高压下制造出一种等离子体,而且不会破坏蓝宝石的外壳。更重要的是,这个简单的桌面实验能制造出其他方法无法获得的一种奇异高能量密度材料。

  瓦尼奥尼斯指出,他并不期望新实验能产生大量新物质,但他确信,科学家可以使用最新实验中使用的设备,在实验室中合成出少量的新物质。而且,最新实验也为采用桌面实验研究温密物质提供了可能性,科学家们可以据此更好地理解地球的早期历史。他们接下来打算使用不同的物质来重现地球形成时地核深处的某些环境。