科学家们将氢(H2)和氘(D2)结合在一起,产生了一种新的“第四阶段”材料,在这种材料中,分子间的相互作用与之前观察到的不同。这是首次注意到在与不同质量的材料相互作用过程中振动能引起的安德森局域化。
氢对高温和高压的反应不同,在宇宙中大量存在。在室温下,这种元素是气态的双原子分子。在第四阶段材料中,氢分子表现出两种不同的行为:一种与相邻分子相互作用强烈,另一种与相邻分子结合较弱。这就产生了独特的类似于石墨烯的六边形原子片。在电子环境中,这些层的行为类似于半金属和半导体。
当产生新的氢混合物时,科学家们结合了实验和理论计算,以防止D2和H2分子在弱和强结合层之间的分离。还有一种可能性是,分子可能以一种随机的方式分布,这种随机状态可能会影响原子振动的波,并阻止分子自由传播。
根据这一假设,科学家们将不同浓度的H2和D2混合,并将它们置于不同水平的压力下,从2000倍大气压到270万个大气压。
利用拉曼光谱对实验结果进行了验证。在超过190万个大气压的情况下,振动波表现出安德森局域化的趋势。
安德森局域化是原子的无序状态影响原子振动波的自由传播的一种现象。而且,这种定位的程度不仅取决于D2和H2的浓度,还取决于H2和D2分子的强或弱边界层。
例如,在一层中,H2分子的频率对周围环境的依赖性非常弱,它们在单独的两到三个分子组中振动。氢气浓度的增加导致H2团簇的增长,它们开始耦合。最新的突破在控制新型含氢材料的热电和超导特性方面可能是有用的。欧洲杯足球竞彩
这项研究发表在《物理评论快报》上。
参考文献