科学家首次测量液态碳微观结构
科技日报·2025-05-27 07:37
通过调节X射线脉冲的延迟时间,或改变压力和温度条件,研究团队进行了多次实验,从而获得了大量 实验数据,并将无数张快照组合成一部"原子电影"。测量结果显示,液态碳的微观结构与固态钻石相 似,每个碳原子周围都有4个最近邻原子。 研究团队强调,最新研究不仅首次通过实验揭开了液态碳的神秘面纱,验证了理论模拟的预测,还精确 测定了碳的熔点范围。这些关键数据对于行星内部建模和核聚变技术研发都具有重要价值。最新研究也 开创了极端条件下物质研究的新纪元。 液态碳存在于行星内部深处,同时在未来核聚变等技术中具有重要应用前景。然而,由于研究条件极其 苛刻,科学家对液态碳的认识一直非常有限。在常压下,碳不会熔化,而是直接升华成气态;只有在约 4500摄氏度和极端高压下,碳才会液化,但常规实验容器根本无法承受如此极端的环境。 激光压缩技术可通过高能激光,在纳秒量级时间内将固体碳瞬间液化,但其挑战在于如何在这个转瞬即 逝的液态瞬间展开测量。为此,研究团队巧妙地将强大的激光压缩技术、超快X射线分析技术以及大面 积X射线探测三项尖端技术相结合。 实验过程中,DIPOLE100-X激光器产生的高能脉冲驱动压缩波穿过固体碳样品,使材料在极短时 ...