Ученые провели эксперимент по изучению атомной структуры золота при экстремальном давлении, достигающем 10 миллионов атмосфер. Эти условия, сопоставимые с давлением в недрах гигантских планет, позволили получить наиболее детальные данные о поведении материала в экстремальных условиях. Исследователи использовали лазерные системы для создания сверхвысокого давления, сохраняя при этом относительно низкую температуру, что обеспечивало сохранение твердого состояния металла. Метод рентгеновской дифракции позволил зафиксировать атомную структуру в течение наносекундных интервалов, предоставив уникальную информацию о перестройке кристаллической решетки.
При обычных условиях атомы золота организуются в гранецентрированную кубическую решетку, которая демонстрирует устойчивость в широком диапазоне давлений. Новые измерения показали, что эта структура сохраняется при давлениях, в два раза превышающих давление в земном ядре, что опровергает некоторые теоретические прогнозы. При дальнейшем увеличении давления исследователи зафиксировали начало структурного перехода, при котором часть атомов перестраивается в объемно-центрированную кубическую решетку. Важным открытием стало сосуществование обеих кристаллических структур при максимальных достигнутых давлениях.
Полученные данные разрешили противоречия между моделями на основе теорий и экспериментальными результатами. Открытие имеет практическое значение, поскольку этот металл широко используется в качестве эталона для калибровки в исследованиях высокого давления. Точные данные о его структурных переходах важны для изучения планетарных недр, разработки материалов для термоядерного синтеза и физики высоких энергий. Результаты обеспечивают более надежную основу для экспериментов, моделирующих условия в глубинах планет.
Тем временем стартап готов превратить ртуть в золото с помощью термоядерных технологий.
