一款可永久封存物质高压状态“金刚石纳米高压舱”问世!

北京高压科学研究中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱,能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚,如普通材料一样在常压条件下独立存在,从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。 高压下发现的许多新奇物理现象,诸如近室温超导,当压力去除时也随即消失。因此,将高压下的新物态和性质完好保留到常压环境,是高压材料实现应用的前提,也是人们长期追求的一个科学梦想。 由北京高压科学研究中心科学家领导的国际团队另辟蹊径,摆脱传统上利用高压机械装置来维持材料压力的思路,在材料合成过程中,把材料的高压态直接植入并封存到由坚硬的金刚石构筑的复合材料中。作为示范,他们把一种富含纳米空洞的“玻璃碳”和氩气一起在压力装置中加压到大约50万个大气压,这时,“玻璃碳”犹如海绵吸水一样把氩气吸纳到其纳米空洞中,然后他们再利用高温(1800℃......阅读全文

一款可永久封存物质高压状态“金刚石纳米高压舱”问世!

北京高压科学研究中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱,能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚,如普通材料一样在常压条件下独立存在,从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。  

简并态物质的特性

1、温度一定,密度越大,越容易简并。2、密度一定,温度越低,越容易简并。3、温度、密度都一定,粒子质量越小越容易简并。

什么是简并态物质?

简并态物质是一种高密度的物质状态。简并态物质的压力主要来源于泡利不相容原理,叫做简并压力。

什么是简并态物质?

在极高压的环境下,常温物质会转变成一连串奇怪的物质状态,统称简并态物质。这引起了天体物理学家的兴趣。因为他们相信在恒星中,当核聚变的“燃料”用尽时会出现这种情况,例如白矮星和中子星。中子星主要由简并中子组成的性质奇特的致密天体。1932年发现中子后不久,L.朗道就提出可能存在由中子组成的致密星。19

热液金刚石压腔高温高压实验平台搭建完成

  HDAC(Hydrothermal Diamond-anvil Cell),中文一般称之为热液金刚石压腔,是由中国科学院三亚深海科学与工程研究所(筹)深海极端环境模拟研究实验室负责人周义明(I-Ming Chou)和美国康奈尔大学教授W. A. Bassett于1990年在金刚石压腔(Diamo

美首次测出物质第六态的黏性

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家使用激光控制住一些超冷冻原子,测出了费米气体(一般被认为是物质的第六种状态)的黏性。结果表明,费米气体可以被用做“标度模型”,测量超高温超导体、中子星内的核物质,甚至大爆炸几微秒后的夸克—胶子等离子体等物质的属性,也有望被用来在实验室测试弦理论。研究报告发

地球内核超离子态物质研究获进展

超离子态介于固态和液态之间,在超离子态物质中一部分离子如液体一般快速运动,而另一部分离子如“骨架”一般固定在物质结构中。1988年,人们预测冰在高温高压下会转变成超离子态。超离子态冰电导率接近金属,可能存在于天王星和海王星内部并对其磁场产生影响。超离子态是地球和行星科学研究中的新物态,因特殊的性质引

我科学家在高压材料实际应用上有了新突破

近日,北京高压科学研究中心曾桥石研究员带领的国际研究团队发明了一种通用的“金刚石纳米压舱”复合材料,不需要传统压力装置的支撑,就可以实现物质高压力状态的永久封存。该突破为实现高压材料的实际应用迈出了关键的一步。这一重大创新性成果于8月17日在国际学术期刊《自然》上发表。曾桥石说:“除了气体,‘金刚石

油性物质在高压下溶于水

  油与水不相溶,是人尽皆知的常识,但一项最新发现或将颠覆这一常识。据物理学家组织网8月28日报道,英国爱丁堡大学科学家创建出一种高压条件,并首次发现排水性甲烷也能溶于水中。类似方法或可将其他疏水性分子与水相溶,研发各种廉价环保的新型工业溶剂。  在这项发表于最新一期《科学进展》杂志的研究中,科学家

光子超材料表现出新物质态特征

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500294.shtm 科技日报北京5月9日电 (记者张佳欣)英国南安普顿大学研究人员在最新一期《自然·物理学》上发表论文称,经典的超材料纳米结构可驱动到一种状态,表现出与连续“时间晶体”相同的关键特征

光子超材料表现出新物质态特征

  英国南安普顿大学研究人员在最新一期《自然·物理学》上发表论文称,经典的超材料纳米结构可驱动到一种状态,表现出与连续“时间晶体”相同的关键特征。  时间晶体最初在2012年提出,它是一种新的物质状态,其中粒子处于连续的振荡运动中。时间晶体打破了时间平移对称性。离散时间晶体通过在周期性外参数力的影响

新物质态库珀对量子金属态首次证实-可催生新电子设备

   多年来,物理学家一直认为,使超导成为可能的电子对——库珀对是“双面娇娃”:既可形成超导态,也可形成绝缘态,但故事并没有结束!中美科学家在新一期《科学》杂志撰文称,库珀对还可像普通金属一样导电。研究人员表示,最新发现描述了一种全新物质态——量子金属态,有望催生新型电子设备,但仍需新理论予以解释。

历经60年追寻!物质新磁态或终“现形”

科技日报北京2月24日电 (记者刘霞)据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁材料是现在很多技术的核心,这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文

哈工大航天学院教授破解玻璃态物质本质难题

  近日,哈尔滨工业大学航天学院吕海宝教授在玻璃态物质本质及其玻璃化转变研究领域取得进展,相关研究成果以《分子物理与凝聚态物理的定律统一性》为题发表在《物理学进展报告》(Reports On Progress In Physics)上。该研究为破解“物理定律能否统一”和“玻璃态物质本质是什么”两个世

人类在太空创造出“物质的第五态”

英国《自然》杂志10月17日发表一项物理学重磅研究:科学家们在太空中首次创造了“物质的第五态”——玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)。基于玻色—爱因斯坦凝聚实验得到的见解,将会促进天基引力波探测器的发展。  玻色—爱因斯坦凝聚可看作是低密度原子气体冷却到接近绝对零度并且坍缩成非常致密的量子态时形成的物质状

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科技日报北京2月24日电 (记者刘霞)据物理学家组织网22日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说,这是一种新型磁铁,鉴于磁材料是现在很多技术的核心,这种新型磁铁有望应用于通信等诸多领域。最新研究负责人之一、布鲁克海文

科学岛团队在高压磁探测研究方面取得新进展

中科院合肥研究院固体所计算物理与量子材料研究部刘晓迪团队联合中国科学技术大学李传锋、许金时教授团队和四川大学王俊峰研究员,首次实现了高压环境下碳化硅双空位色心自旋量子态的相干调控和高压磁探测。相关结果发表在Nano Letters 上。   在高压条件下物质会表现出很多新奇的性质,高压可以诱导绝缘体

王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部王贤龙课题组在稳定高压合成金刚石烯研究中取得新进展。研究表明,B和N掺杂可调控其电子结构性质(半导体、金属、超导),可降低形成能,增强金刚石烯在常温常压下的稳定性。相关研究成果发表在Physical Review B上。  

诺奖得主一句话,科学马拉松跑了近一百年!

  氢是自然界已知最轻的元素,也是宇宙中最丰富的元素。一谈到氢,我们就想到氢气,可是,氢并不是只有气态,还有固态。  气态氢的存在形式较为简单,固态氢则复杂得多。早在1935年,尤金·保罗·维格纳(1963年诺贝尔物理学奖得主)就作出了预测——固态氢在超高压下可作为电子导体,因为其分子形式转变为原子

力学所揭示玻璃态物质年轻化新机制

  长程无序的玻璃物质,由于处于热力学亚稳态,其动力学具有自发的老化行为。玻璃老化常伴随物理、力学等性能的劣化。因此,如何使老化的玻璃态物质重新年轻化,实现性能的恢复,近年来得到越来越多的关注,其中的关键是探究玻璃结构年轻化的物理机制。目前,普遍认为,玻璃年轻化源于在外部能量激励下局域结构重排导致的

流体金属氢和氘的成功合成-对于未来而言意味着什么?

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心团队在极端高温高压条件下成功获得了氢和氘的金属态。相关研究成果以A Spectroscopic Study of the Insulator-Metal Transition in Liquid Hydrogen and Deu

科学家发现水星钻石圈层

近日,北京高压科学研究中心研究员林彦蒿带领的国际研究团队利用高温高压实验模拟水星内部环境,并结合热力学和行星物理模型,证明在水星的核幔边界处可能存在一个全球性的钻石圈层。这一成果为人类理解水星内部物质圈层结构与演化历史提供了新的认知。相关研究发表于《自然-通讯》。图片来源:Techno-Scienc

中科院专家在高压氢研究方面实现新突破

  记者14日从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所专家最新实验证明了氢的全新金属原子态的存在,这对人们认识基本物质规律和未来能源革命或将产生深刻影响。这项成果近期在国际学术期刊《自然》在线发表。   学术界数十年前就有理论预言,处在元素周期表第一位的氢元素在足够大的外界压力条件下,

我国研究人员成功合成流体金属氢

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所极端环境量子物质中心团队在极端高温高压条件下成功获得了氢和氘的金属态。相关研究成果以A Spectroscopic Study of the Insulator-Metal Transition in Liquid Hydrogen and Deu

拓扑材料高压超快动力学研究取得进展

近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作,探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学,探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Revi

电荷密度波材料压力调控研究取得进展

近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心低功耗量子材料研究团队与安徽大学合作,利用金刚石对顶砧技术,结合极低温电输运和变温拉曼测量,在准一维电荷密度波(CDW)材料 (CuTe)中发现压力诱导的新CDW态和超导电性。相关研究结果发表在《物质》(Matter)上。超导与CDW之间的关联,一直是

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金刚石膜应用

金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合,是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料,被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料,亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域

“种”金刚石记

■本报记者 张楠中国科学院大学2021年本科录取通知书曾被称为“最硬”通知书,皆因其中嵌着一块刻有校训“博学笃志、格物明德”的金刚石。这批刻有校训的金刚石,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)制作完成。经过多年努力,该所成功打通了从理论探索到装备与工艺国产化,再到高品质大尺寸单

仅在高压下存在的奇异物质介绍

在广义的定义下,如果一颗中子星核心的密度够高(高于临界密度),它的核心内就会产生夸克物质,或许就是奇异物质。不难理解,如果临界密度太高以至于无法达到,就会生成非奇异的夸克物质。粲夸克及更重的夸克只在高得多的密度下出现。有奇异物质核心的中子星通常称作混合大气星(hybrid star)。然而,很难说宇