Физики обнаружили новое состояние материи

Группа исследователей утверждает, что им удалось доказать существование новой модальности, которая объединяет две традиционные формы материи.

Прежде чем прийти к такому выводу, ученые подвергли калий экстремальным условиям, сгенерировав состояние, при котором большинство атомов образовало сплошную кристаллическую решетку, в то время как один набор атомов оставался жидким.

«Калий является одним из самых простых металлов, которые мы знаем, но если вы с ним поэкспериментируете, то увидите, что в результате могут образоваться очень сложные структуры. Мы показали, что это необычное, но стабильное состояние является частично твердым, а частично жидким», - рассказал Андреас Херманн из Физико-астрономического факультета Эдинбургского университета (Шотландия, Великобритания), возглавлявший исследование. По его словам, «воссоздание этого необычного состояния в других материалах может иметь новые виды применения».

По оценкам ученых, более полудюжины элементов, таких как висмут или натрий, могут это состояние повторять. Однако пока не ясно, доказывает ли это открытие существование нового состояния материи или это просто переход между двумя уже известными.

В ходе своего исследования ученые выполнили компьютерное моделирование поведения сотен тысяч атомов калия в экстремальных условиях при давлении от 20000 до 40000 раз выше атмосферного и температуре от 126 до 526 градусов по Цельсию.

В результате они обнаружили, что образуются две твердые кристаллические решетки с сильными химическими связями. Это означает, что, когда структура нагревается, одни атомы могут оставаться твердыми, а другие плавятся до жидкого состояния.

Это первый раз, когда ученые показали, что такое состояние является термодинамически стабильным для любого элемента.