Американські фізики з Ліверморської національної лабораторії отримали нову форму речовини, яку назвали суперіонним льодом. Як випливає зі статті вчених у журналі Nature Physics, умови, відповідні для цієї фази, існують лише в надрах крижаних планет-гігантів, таких як Уран або Нептун.
Відомо, що водний лід має 18 кристалічних різновидів і кілька аморфних, які формуються за рахунок впливу різного тиску і температур, і розрізняються розташуванням молекул води. Теоретично показано, що при високому тиску в 50-100 гігапаскалів, а один гігапаскаль дорівнює приблизно десяти тисячам атмосфер, молекули води руйнуються, в результаті чого лід стає суперіонним. З атомів кисню утворюється кристалічна решітка, в межах якої вільно переміщаються іони водню.
В ході експерименту вчені використовували кубічну модифікацію, звану льодом VII, який був затиснутий між двома алмазними ковадлами при тиску 2,5 гігапаскаля і кімнатній температурі. Зразок піддавали короткочасному впливу ультрафіолетового проміння для створення ударної хвилі. При цьому в невеликій області льоду виникали екстремальні фізичні умови, відповідні для фазового переходу в суперіонний стан. Тиск в них досягав 100-300 гігапаскалів.
Показано, що результати оптичних вимірювань свідчили про суперіонну провідність, характерною для нової форми льоду. При цьому суперіонний лід плавиться при 190 гігапаскалях і температурі близько п’яти тисяч градусів Цельсія.
Подписывайтесь на telegram-канал journalist.today
