Yeni bir madde aynı anda hem katı hem de sıvı olabilir.
Bu zincir erimiş halde, erimiş ve katı tabakalar atomik seviyede iç içe geçer. Bilim adamları yeni bir çalışmada, son zamanlarda, bilgisayar simülasyonları kullanarak, metali aşırı sıcaklık ve basınç koşullarına maruz bırakarak sanal potasyumu zincir erimiş hale getirdiler.
Dahası, bu ikili durum simülasyondaki deneylerin koşullarındaki dramatik değişikliklerle bile devam etti. Bu kanıtlar aynı zamanda zincir erimiş halin sadece katı ve sıvı arasında bir geçiş değil, kararlı bir madde türü olduğunu göstermiştir.
Bu deneyler, sanal bir ortamda atom düzeyinde gerçekleştirildi, ancak bir nesneyi bu tuhaf durumda tutmak nasıl bir şey olabilir?
Edinburgh Üniversitesi Fizik Okulu ile hesaplama fiziği okur yardımcı yazarı Andreas Hermann, "Katı gibi görünecek ve hissedeceksiniz, böylece onu alabilirdiniz, o zaman sızdırabilecek sıvı bir parça var." ve İskoçya'daki Astronomi Live Science'a anlattı.
“Ancak sıvı malzemeden kaybolduğunda, katı parçanın bir kısmı onu yenilemek için eriyecektir,” dedi Hermann.
Araştırmacılar, önceki bir çalışmada, oldukça reaktif bir metal olan potasyumun biraz garip olduğunu zaten göstermişlerdi. Hermann, yüksek basınç altında, potasyumun "çok basit bir atom düzenlemesinden çok karmaşık bir şeye geçerek" iki farklı iç içe kafesin alışılmadık bir kristal yapısını oluşturduğunu gösterdi.
Yeni çalışma için, bilim adamları yüksek basınca ek olarak potasyumu yüksek sıcaklıklara maruz bırakan simülasyonlar yaptılar. Makine öğrenmesini simülasyonlara dahil etmek, çalışma yazarlarının test edebileceği atom sayısını - bu durumda bir kerede 20.000 - büyük ölçüde artırdı.
Yeni simülasyonlarda, işler ısındığında, potasyum çok garip bir şey yaptı. Atomları birbirine kilitlenmiş bir kafes yapısı oluşturduktan sonra, bir kafes içindeki atomlar güçlü bir şekilde bağlandı ve katı bir durum korundu. Ancak diğer kafeslerden gelen sinyalin, atomlardaki bozukluğu gösteren, ortadan kaybolduğunu belirtti.
Diğer bir deyişle, bu atomlar sıvı atom komşuları katı halde kalırken, gerçekte ne katı ne de sıvı olmayan, fakat her ikisinin bir karışımı olan "atomik seviyede birbirine bağlı" bir durum yarattılar.
Hermann'a göre, potasyum numuneleri bu ikili duruma ulaştığında, ısı yüzlerce derece açıldıktan sonra bile kısmen sıvı ve kısmen katı olarak katlandılar.
Diğer çalışmalar, yoğun basınç altında iki iç içe atom kafesi geliştiren tek elementin potasyum olmadığını ve bu elementlerin - "potasyumun komşuları ve periyodik tablonun başka yerlerinde" - bir parça sıvıya erişebileceğini göstermiştir. diye konuştu Hermann.
Ve çalışma yazarlarının potasyumu incelemek için geliştirdikleri makine öğrenme sistemi, aşırı koşulların onları atom düzeyinde nasıl etkilediğini çözmek için diğer maddelerle de kullanılabilir.
Hermann, "Bu ilkenin kanıtıdır: Bu makaleyi yazdığımız gibi çok egzotik durumlar da dahil olmak üzere, çok çeşitli basınç ve sıcaklıklarda malzemeleri tanımlayabilen hesaplamalı olarak ucuz bir teknik." "Amacımız, farklı bilim-bilim ile ilgili soruları cevaplayabileceğimiz diğer materyallere geçmek."
Elde edilen bulgular, Ulusal Bilim Akademileri Bildiriler dergisinin bir sayısında çevrimiçi olarak yayınlanacaktır.
