Ученые получили новый сплав металлов, который не расширяется при нагреве
Ученые получили новый сплав металлов, который не расширяется при нагреве
Необычные свойства вещества, как показала группа американских ученых, проявляются при сжатии под давлением, которые в сотни тысяч раз превосходит атмосферное.

Первый сплав железа с никелем, обладающий сверхмалым температурным коэффициентом линейного расширения, получил в 1896 году швейцарский физик Шарль Эдуар Гийом, который пытался найти наилучший способ изготовления международного эталона метра. Ученый назвал новый сплав инварным ("инвариантным"). В ходе изучения этого материала и различных его аналогов выяснилось, что инварные свойства связаны с изменениями магнитных характеристик вещества, которые каким-то образом "нейтрализуют" эффект термического расширения. "Результаты компьютерного моделирования говорят о том, что электроны в инварных сплавах могут находиться в особом энергетическом состоянии, - говорит ведущий автор работы Майкл Уинтерроуз (Michael Winterrose) из Калифорнийского технологического института. - Причем для поддержания этого состояния необходимо очень точно выдерживать химический состав соединения".
Планируя свой эксперимент, американские исследователи намеренно выбрали сплав палладия и железа Pd3Fe, не обладающий инварными свойствами (такие свойства характерны для "противоположного" по составу PdFe3). "Атомы железа и палладия сильно отличаются по размерам, что позволяло надеяться на проявление интересных эффектов при повышении давления", - объясняет господин Уинтерроуз. Для создания давления экспериментаторы использовали алмазную наковальню.
В ходе опытов образец нагревался до 650 К под давлением 7 ГПа, его особенности были также тщательнейшим образом проанализированы при комнатной температуре и давлениях до 33 ГПа. В результате выяснилось, что в диапазоне температур 300-523 К под давлением в 7 ГПа материал практически не расширяется, демонстрируя инварные свойства. Проведя моделирование квантово-механических характеристик электронов в сплаве, ученые подтвердили, что тот действительно может становиться инварным. "Под давлением электроны занимают особые энергетические уровни, что вполне соответствует нашим представлениям о поведении инварных сплавов", - отмечает Майкл Уинтерроуз.
Ученым, таким образом, удалось в какой-то степени имитировать изменение химического состава вещества. По выражению господина Уинтерроуза, они действовали "алхимическими методами", заставив электроны под давлением вести себя так, как будто они принадлежат атому другого элемента.Источник: Компьюлента
Опубликовано 24 июля 2009 Комментариев 0 | Прочтений 4036

Ещё по теме...
Добавить комментарий
Периодические издания






Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия



Электронный журнал:

THE X-FILES...
Все тайны эпохи человечества