극한 상황에서 금은 원자를 재 배열하고 이전에 알려지지 않은 구조를 형성합니다. 그리고 지구 중심의 압력과 동등한 압력을 가했을 때 금은 더 이상해졌습니다.
이번 연구 결과는 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL)와 카네기 과학 연구소의 연구원들이 일리노이의 아르곤 국립 연구소에서 21 세기 연금술을 실시한 새로운 연구에서 비롯된 것입니다. 그들은 고 에너지 레이저를 사용하여 금을 극한의 온도로 가열하고 지구 중심에서 발견되는 것만 큼 높은 압력으로 압축했습니다.
보다 구체적으로, 그들은 금 덩어리 앞에 작은 플라스틱 조각을 넣은 다음 플라스틱을 통해 고 에너지 레이저를 쏘았습니다. "플라스틱을 통해 한쪽 방향으로 폭발을 일으켜 반대 방향으로 충격파를 발생시킵니다." LLNL의 박사후 연구원 인 Richard Briggs
이러한 충격파가 금을 쳐서 나노초 내에 압축되어 매우 빠르게 가열되었습니다. 그런 다음 X-ray로 금을 쳤고 x-ray가 튀어 나와 구조를 파악하기 위해 어디서 튀어 나왔는지 감지했습니다. Briggs는 "이러한 고압 및 고온 조건에 도달하여 X- 레이를 사용하여 동시에 관찰 할 수있는 것은 이번이 처음입니다."라고 Briggs는 말했습니다. 그들이 본 것은 "확실한 놀라움"이었습니다.
금은 보통 재료 과학자들이 얼굴 중심 입방체 (fcc)라고 부르는 결정 구조를 형성합니다. 주사위와 같은 큐브를 상상해보십시오. 브릭스는 원자가 각 구석과 얼굴에 앉을 것이라고 말했다. 그러나 금에 대한 대부분의 실험은 천천히 압축하고 상온에서 압축하는 것과 관련이 있다고 덧붙였다.
브릭스는“얼굴 중심의 입방 구조가 완전하게 형성되기 때문에 금은 고압 실험에서 일종의“표준”으로 사용되어 압력을 계산했다고 브릭스는 말했다. 그러나 브릭스와 그의 팀은 고온에서 금을 빠르게 압축했을 때 소위 신체 중심 입방 구조 (bcc)를 형성했습니다. 이 개방 구조는 원자를 공간에 덜 비효율적 인 방식으로 압축하여 금이이 형태를 선호하지 않는다는 것을 의미한다고 그는 말했다. 주사위를 다시 상상한다면 마치 원자 하나가 중간에있는 것처럼 각 모서리에 원자가있는 것처럼 보입니다.
Briggs는 금이이 새로운 구조를 형성 할 수 있다는 사실은 과학자들이 고압 실험에서이 요소를 표준으로 사용하는 방식을 변화시킬 수 있다고 말했다.
연구팀은 금의 구조가 지구 대기압의 220 만 배인 약 220 기가 파스칼 (GPa)에서 fcc에서 bcc로 변화하기 시작했다고 밝혔다. 또한 연구자들은 금을 250 GPa 이상의 지구 중심 (약 330 GPa)에서 발견되는 것과 동등한 압력으로 압축했을 때 녹았다.
이 연구 결과는 7 월 24 일 저널 Physical Review Letters에 발표되었습니다.
