hidrogen metalic - Enciclopedia fizică
hidrogen metalic - un set de faze hidrogen la presiune ridicată, având bloc de metal. proprietăți. Posibilitatea de a muta hidrogenul din blocul metalic. fază a fost primul punct de vedere teoretic discutat Wigner și X. Yu B. Huntington, în 1935 [I] - ^ B viitoare cu dezvoltarea teoriei electronilor a metalelor ur-set bloc de metal de stat. Fazele de hidrogen a fost investigată teoretic. Fig. 1 prezintă diagrama de faze obținută prin sintetizarea rezultatelor acestor calcule, cu experimentale. și teoretică. date privind ur-Niju starea hidrogenului molecular [2]. La ATM. presiune și hidrogen scăzută rată pax există ca un dielectric. cristal molecular, cu o presiune tot mai există o tranziție în Cree-stallich. bloc de metal. de stat. Astfel, în funcție de posibila faza ratei de riu 3 M.. Când re-ritm T = 0 K, și r = 300-100 metalizare presiune GPa urmată de rearanjare cristalin. structura și disocierea moleculelor H2 bloc de metal. cristal atomic devine [3]. Când T> 10 K structură posibilă metalizare în același timp păstrând cristalul molecular (linia punctată, Metalizarea tipul anterior observate în iod). Cu creștere suplimentară a presiunii sau a ratei-ry vine topire bloc de metal. iar faza lichidă se formează în M. atomic.
Hidrogenul în blocul metalic. faza este conținută în măruntaiele planetelor gigantice Jupiter și Saturn. Conform astăzi. modele, faza Jupiter hidrogenul molecular este prezent doar la o adâncime de aproximativ 0,22 raza planetei [2]. La adâncimi mai mari de hidrogen în amestec cu nu formează un bloc de metal lichid. fază (Fig. 2, [4]).
M. a raportat intrând în. în experimente pe compresie de impact și de compresie într-o celulă de diamant nicovala [5], cu toate acestea, experimental fiabil. tranziție date de presiune și bloc de metal-ur SRI. fază încă.
M. importanța de a obține în. datorită faptului că aceasta ar trebui să fie combinat un număr de proprietăți unice. În primul rând, din cauza masei atomice mici de temperatură anormal de mare De-Bai Ca urmare, temperatura de tranziție supraconductoare Tc în fază solidă, la o presiune de metalizare presiune trebuie să depășească 200 K, care este semnificativ mai mare decât în toate supraconductori cunoscute. t. Pentru ..
În al doilea rând, M. în. poate exista sub forma unui cuantum de fluid. Low atomi de hidrogen greutate conduce la o amplitudine mare oscilații la zero atomi, în care chiar și la T = 0 K, cristalizarea nu poate avea loc. Spre deosebire de lichide cuantice cunoscute (3 El și 4 He) topire cristalină. M. în. Aceasta are loc deoarece presiunea crește. date fiabile calculate privind structura și blocul metalic curba de topire. fază încă. Neck-ring conform calculelor, presiunea la un rom este topit la T = 0 K, o presiune de ordinul necesar pentru placare, adică. E. Nu poate fi în acest caz solid H. fază
Atunci când presiunea este îndepărtată și trecerea de la blocul metalic invers. de fază la energia dielectrică este eliberată
290 MJ / kg, care este de mai multe. ori mai mare decât oferă orice tip cunoscut de combustibil. Perspectivele pentru practică. Utilizați M. în. ca un acumulator de energie depinde de ceea ce sunt necesare condiții pentru punerea în aplicare a blocului metalic metastabile. în timpul fazei ext retragere parțială. presiune și ceea ce este durata sa de viață. Mai mult protiu H 1 metalizare poate avea loc în cristalele 2 H deuteriu și tritiu, 3H, cu singura diferență că proprietățile cuantice ale acestor cristale sunt mai puțin pronunțate, iar tranziția rata pa supraconductoare Tc este mai mic.
Lit:. 1) Wigne g Hintington E. H. B. Cu privire la posibilitatea unei modificări metalice de hidrogen, "J. Chem Phys."., 1935, v. 3, p. 746; 2) Stevenson D. J. Interioarele de planete gigant, "Ann. Rev. Planeta Pământ. Sci.", 1982, v. 10, p. 257; 3) J. Kagan, V. Pushkariov Xolas A. ecuația de stare a fazei metalice a hidrogenului, "SHETF", 1977, vol. 73, p. 967; 4) F și circa p în B. H. Structura internă a Pământului și a altor planete, 2nd ed. M. 1983, ch. 10; 5) Grigoriev V. F. și colab. Determinarea experimentală a hidrogenului 0,5+ compresibilității la densități de 2 g / cm 3. "JETP Letters", 1972, v. 16, p. 286; 6) Ross M. Matter în condiții extreme de temperatură și presiune "Repts Progr. Phys.", 1985, v. 48, p. 1; 7) Proprietăți Min B. I. Jansen H. J. F. Freeman A. structural supraconductibilitatii și magnetism de hidrogen metalic "Phys. Rev.", 1984, V. 30, № 9, p. 5076. V. V. Avilov.