Сотрудники Объединенного института высоких температур РАН зафиксировали признаки ранее неизвестного фазового перехода в плазме цезия. Об этом сообщает Togliatti24. Об этом рассказывает издание Самара онлайн 24.
В ходе экспериментов выяснилось: при экстремальных температурах и давлениях вещество способно переходить между двумя состояниями, у которых почти одинаковое давление, но сильно различающаяся электропроводность. Опыты проводились при температурах от 500 до 20 000 К и давлениях от одного гектопаскаля до нескольких терапаскалей.
В таких условиях стандартное деление на твердое, жидкое и газообразное не работает: атомы сближаются, происходит многократная ионизация, и вещество превращается в плотную плазму. Обнаруженный эффект не связан с обычным переходом в плазменное состояние — это превращение уже существующей плотной плазмы из одной фазы в другую. Расчеты показали, что при сжатии цезия возникают два промежуточных состояния с почти одинаковым давлением, но с разными электрическими свойствами.
Эффект выявили с помощью квантовой молекулярной динамики — метода, моделирующего движение частиц с учетом квантовых эффектов. Переход нельзя объяснить привычными процессами плавления или испарения: он возникает в области многократной ионизации и представляет собой отдельное фазовое превращение плотной плазмы.
Также ученые обнаружили две критические точки на линии фазового равновесия — такого ранее не наблюдалось для систем из атомов одного химического элемента. Если результаты подтвердятся, это расширит понимание поведения плотной плазмы и фазовых переходов в экстремальных условиях.
Исследование важно для физики высоких плотностей энергии и может помочь в моделировании свойств вещества при температурах и давлениях, которые трудно воспроизвести в лаборатории. В перспективе такие модели объяснят необычные свойства материи внутри астрофизических объектов.
Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.