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物质的新状态:元素可以同时是固体和液体
发布时间:2019-11-29
 

物质的新状态:元素可以同时是固体和液体

科学家们发现了一种新的物质状态,其中原子可以同时以固体和液体的形式存在。

到目前为止,人们认为物理物质中的原子通常以三种状态之一存在——固态、液态或气态。然而,研究人员发现,一些元素在极端条件下可以同时具有固态和液态的性质。研究结果显示,对钾(一种简单的金属)施加高压和高温,会使该元素的大部分原子形成固态晶格结构。然而,该结构还包含第二组钾原子,这些钾原子以流体的形式排列。

研究人员说,在适当的条件下,包括钠和铋在内的六种以上的元素被认为能够以新发现的状态存在。到目前为止,还不清楚这些不寻常的结构是代表了一种不同的物质状态,还是作为两种不同状态之间的过渡阶段而存在。

由爱丁堡大学的科学家们领导的一个小组使用强大的计算机模拟来研究这种状态的存在——被称为链融化状态。通过模拟多达20000个钾原子在极端条件下的行为,我们发现这些结构代表了物质新的稳定状态。研究小组说,对原子施加压力会导致两种相互连接的固体晶格结构的形成。一个晶格中的原子之间的化学相互作用很强,这意味着当结构被加热时,它们保持固态,而其他原子则融化成液态。

领导这项研究的爱丁堡大学物理与天文学院的安德里亚斯·赫尔曼博士说:“钾是我们所知道的最简单的金属之一,但是如果你挤压它,它会形成非常复杂的结构。我们已经证明,这种不寻常但稳定的状态,部分是固体,部分是液体。在其他材料中重现这种不寻常的状态可以有各种各样的应用。

物质的新状态:元素可以同时是固体和液体