Ученые Эдинбургского университета в Шотландии обнаружили, что некоторые металлы при определенных условиях могут находиться в новом агрегатном состоянии, объединяющем твердые и жидкие фазы. Оно напоминает губку, содержащую воду. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
Исследователи провели моделирование поведения 20 тысяч атомов калия в экстремальных условиях, характеризующихся высоким давлением и температурой. Оказалось, что атомы образуют две взаимосвязанные кристаллические решетки. Химическая связь между атомами одной решетки остается сильной, что обуславливает сохранение твердого состояния при сильном нагревании. Другая часть калия плавится и приобретает свойства жидкости.
Показано, что в условиях высокого давления (2-4 гигапаскалей) атомы калия организуются в сложную структуру. Четыре атомные трубки встают в угол квадрата, одна трубка размещается в его середине, и все они связаны между собой цепочками из атомов. При нагревании до 400-800 кельвинов (126-526 градусов Цельсия) происходит переходный процесс, при котором цепочки разрушаются (chain-melting transition) и образуется жидкость. Новое агрегатное состояние называется фазой расплавленных цепочек (chain-melted phase). Оно не является переходным как, например, плавление льда при нуле градусов Цельсия.
Ученые считают, что фаза расплавленных цепочек может возникать в различных веществах, включая натрий и висмут, однако необходимые для того условия могут отличаться от тех, что нужны для калия. Результаты исследования могут помочь в разработке новых типов материалов.