Magas nyomású

A nagy nyomás  olyan nyomás, amely meghaladja az adott fizikai jelenségre vagy egy adott feladatra jellemző valamely értéket [1] . A tudomány és a mérnöki tudományok területén a nagy nyomás vizsgálata az anyagokra, valamint az olyan eszközök tervezésére és felépítésére gyakorolt ​​hatását vizsgálja, mint például a gyémánt üllőcella , amely nagy nyomást képes generálni. A magas nyomáson általában a légköri nyomás (körülbelül 1 bar vagy 100 000 Pa) több ezer (kilobar) vagy millió (megabar) szeresét értjük.

Előzmények és áttekintés

Percy Williams Bridgman 1946-ban Nobel-díjat kapott a fizika ezen területén elért előrehaladásáért: a nyomás több nagyságrendű növekedéséért (400-ról 40 000 MPa-ra). Az irányzat alapító atyáinak listáján Harry George Dreacamer, Tracey Hall , Francis P. Bundy, Leonid F. Vereshchagin és Sergey M. Stishov neve is szerepel.

A magas nyomásnak, valamint a szén magas hőmérsékletének köszönhetően először mesterséges gyémántokat, valamint sok más érdekes felfedezést sikerült előállítani. Szinte minden anyag sűrűbb formába tömörül, ha nagy nyomásnak teszik ki, például a kvarc, amelyet szilícium-dioxidnak vagy szilícium-dioxidnak is neveznek , először sűrűbb formát vesz fel , amelyet koezitnek neveznek , majd még nagyobb nyomás hatására stisovitot képez . A szilícium-dioxidnak ezt a két formáját először nagynyomású kísérletezők fedezték fel, de később felfedezték a természetben a meteor becsapódási helyein.

A kémiai kötés valószínűleg megváltozik nagy nyomás alatt, amikor a szabad energiában a PV tag összehasonlítható lesz a tipikus kémiai kötések energiáival, azaz körülbelül 100 GPa nyomáson. A legszembetűnőbb változások közé tartozik az oxigén fémezése 96 GPa nyomáson (az oxigén átalakulása szupravezetővé), és a nátrium átalakulása egy majdnem szabad elektronokkal rendelkező fémből átlátszó szigetelővé ~200 GPa-nál. A lehető legnagyobb összenyomódásnál azonban minden anyag fémes lesz [2] .

A nagynyomású anyagokkal végzett kísérletek olyan új ásványok felfedezéséhez vezettek, amelyekről úgy gondolják, hogy a Föld mély köpenyében léteznek, mint például a szilikát-perovszkit, amely a Föld fő tömegének felét teszi ki, és a posztperovszkit, amely a mag-köpeny határát, és megmagyarázza az ezen a területen megfigyelt számos anomáliát .

Tipikus nyomás:

Jegyzetek

  1. Livshits L. D., Poniatovsky E. G. High pressure // Fizikai enciklopédia  : [5 kötetben] / Ch. szerk. A. M. Prohorov . - M . : Szovjet Encyclopedia , 1988. - T. 1: Aharonov - Bohm-effektus - Hosszú sorok. — 707 p. — 100.000 példány.
  2. Grochala, Wojciech; Hoffman, Roald; Feng, Ji; Ashcroft, Neil W. (2007). "A kémiai képzelet nagyon szűk helyeken dolgozik". Angewandte Chemie International Edition . 46 (20): 3620-3642. doi : 10.1002/anie.200602485 . PMID  17477335 .
  3. Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinszkij, Leonyid; Solopova, Natalia A.; Abakumov, Artem; Turner, Stuart; Hanfland, Michael; Bykova, Elena; Bykov, Maxim; Prescher, Clemens; Prakapenka, Vitali B.; Petitgirard, Sylvain; Chuvashova, Irina; Gasharova, Biliana; Mathis, Yves-Laurent; Ershov, Petr; Snigireva, Irina; Sznyigirev, Anatolij (2016). „Terapascal statikus nyomásgenerálás ultranagy folyáshatárú nanogyémánttal” . A tudomány fejlődése . 2 (7): e1600341. doi : 10.1126/ sciadv.1600341 . PMC 4956398 . PMID 27453944 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2021-04-21 . Letöltve: 2021-04-19 .   Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )
  4. Jeanloz, R.; Celiers, P. M.; Collins, GW; Eggert, JH; Lee, KK; McWilliams, R. S.; Brygoo, S.; Loubeyre, P. (2007). „Nagy sűrűségű állapotok elérése előre tömörített minták lökéshullám-terhelésével” . Proceedings of the National Academy of Sciences . 104 (22): 9172-9177. Irodai kód : 2007PNAS..104.9172J . DOI : 10.1073/pnas.0608170104 . PMC 1890466 . PMID 17494771 . Archiválva az eredetiből, ekkor: 2021-04-21 . Letöltve: 2021-04-19 .   Elavult használt paraméter |deadlink=( súgó )