새로운 종류의 물질은 한 번에 고체와 액체가 될 수 있습니다.
이 체인-용융 상태에서, 용융 및 고체 층은 원자 수준에서 얽혀있다. 최근 과학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 금속을 극한의 온도와 압력 조건에 노출시켜 가상 칼륨을 사슬 녹은 상태로 동축 시켰다고 과학자들은 새로운 연구에서 보도했다.
또한이 이중 상태는 시뮬레이션 내 실험 조건의 급격한 변화에도 불구하고 지속되었습니다. 이 증거는 또한 체인-용융 상태가 고체와 액체 사이의 전이가 아니라 안정된 유형의 물질이라는 것을 보여 주었다.
이 실험은 가상 환경에서 원자 수준에서 수행되었지만이 독특한 상태에서 물체를 유지하는 것은 어떻습니까?
에딘버러 대학 물리학과의 계산 물리학 독자 인 Andreas Hermann은 공동 연구자 인 Andreas Hermann은 "고체처럼 보이고 촉감이 좋으므로 집어 올릴 수있는 액체 부분이 유출 될 수있다"고 말했다. 스코틀랜드의 천문학은 Live Science에 말했다.
허먼은“하지만 일단 액체가 재료에서 손실되면 고체 부분이 녹아서이를 보충 할 수있다”고 말했다.
연구원들은 이미 선행 연구에서 반응성이 높은 금속 인 칼륨이 약간 이상하다는 것을 이미 입증했습니다. 연구진은 고압에서 칼륨은 두 개의 서로 다른 짜여진 격자의 특이한 결정 구조를 형성하며, "매우 간단한 원자 배열에서 매우 복잡한 것으로 이동"한다고 Hermann은 말했다.
새로운 연구를 위해 과학자들은 고압 이외에 칼륨에 고온을 가하는 시뮬레이션을 실행했습니다. 기계 학습을 시뮬레이션에 통합하면 연구 저자가 테스트 할 수있는 원자 수 (이 경우 한 번에 20,000 개)가 크게 증가했습니다.
새로운 시뮬레이션에서 물건이 가열되면 칼륨은 매우 이상한 일을했습니다. 원자들이 서로 맞물린 격자 구조를 형성 한 후, 한 격자의 원자들은 고체 상태를 유지하면서 강하게 연결되었다. 그러나 다른 격자의 신호는 사라져서 원자의 장애를 지적했다.
다른 말로,이 원자들은 액체 원자가 된 반면, 원자 원자가 인접 해있는 상태에서 고체 상태를 유지하면서 진정한 고체 상태 나 액체 상태가 아니라 "원자 수준에서 상호 연결된 상태"를 만들어 냈다고 Hermann은 말했다.
Hermann에 따르면, 칼륨 샘플이이 이중 상태에 도달하면 열이 수백도 상승한 후에도 부분 액체와 부분 고체로 남아 있었다고한다.
다른 연구에 따르면 칼륨은 강한 압력 하에서 서로 얽힌 두 개의 원자 격자를 생성하는 유일한 요소가 아니며, 이러한 요소들- "칼륨의 이웃과 주기율표의 다른 곳"-또한 일부 액체를 얻을 수 있으며 Hermann은 부분적으로 견고한 상태라고 말했다.
또한 연구 저자가 칼륨을 검사하기 위해 개발 한 기계 학습 시스템은 다른 물질과 함께 사용되어 극한 조건이 원자 수준에서 영향을 미치는 방식을 해독 할 수 있습니다.
허먼은“이것은 원리의 증거이다. 우리가이 논문에 쓴 것과 같은 매우 이국적인 상태를 포함하여 광범위한 압력과 온도에 걸쳐 물질을 묘사 할 수있는 계산적으로 저렴한 기술”이라고 Hermann은 말했다. "우리의 목표는 다른 재료-과학 관련 질문에 대답 할 수있는 다른 재료로 넘어가는 것입니다."
이번 연구 결과는 미국 과학 아카데미 학술지 (Proceedings of the National Academies of Science)의 다음 호에 온라인으로 출판 될 예정이다.
