由德国罗斯托克大学和亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫中心(HZDR)领衔的国际科研团队,在近日出版的《自然》杂志中刊发了一项重大突破:他们利用欧洲X射线自由电子激光装置(XFEL)上的高性能激光器DIPOLE100-X,首次成功测量出液态碳的微观结构。
液态碳存在于行星内部深处,同时在未来核聚变等技术中具有重要应用前景。然而,由于研究条件极其苛刻,科学家对液态碳的认识一直非常有限。在常压下,碳不会熔化,而是直接升华成气态;只有在约4500摄氏度和极端高压下,碳才会液化,但常规实验容器根本无法承受如此极端的环境。
激光压缩技术可通过高能激光,在纳秒量级时间内将固体碳瞬间液化,但其挑战在于如何在这个转瞬即逝的液态瞬间展开测量。为此,研究团队巧妙地将强大的激光压缩技术、超快X射线分析技术以及大面积X射线探测三项尖端技术相结合。
实验过程中,DIPOLE100-X激光器产生的高能脉冲驱动压缩波穿过固体碳样品,使材料在极短时间内液化。就在这稍纵即逝的液态瞬间,XFEL装置发出的超短X射线激光脉冲精准照射样品。通过分析碳原子发出的X射线的散射图案(类似光通过光栅产生的衍射现象),研究团队成功解析出液态碳的原子排列方式。
通过调节X射线脉冲的延迟时间,或改变压力和温度条件,研究团队进行了多次实验,从而获得了大量实验数据,并将无数张快照组合成一部“原子电影”。测量结果显示,液态碳的微观结构与固态钻石相似,每个碳原子周围都有4个最近邻原子。
研究团队强调,最新研究不仅首次通过实验揭开了液态碳的神秘面纱,验证了理论模拟的预测,还精确测定了碳的熔点范围。这些关键数据对于行星内部建模和核聚变技术研发都具有重要价值。最新研究也开创了极端条件下物质研究的新纪元。
(原标题:科学家首次测量液态碳微观结构 对行星内部建模和核聚变技术研究意义重大)
近日,网红考研名师张雪峰在直播中称“所有文科都叫服务业”,总结起来就是“舔”,引发坊间热议;之后,他在致歉回应中称“ 近日,“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前,“考研名师”张雪峰还说过,即使把孩子打晕,也 ·“这项研究似乎说明,长期生活在食品不安全的状况中所带来的危害是没那么容易逆转的。研究也表明,对于那些因 如果说起这两年印度蹿升最猛的高校,那无疑应包括萨维塔医学和技术科学研究所(SIMATS)。 其所属牙科学院以一己之力,累计发表 科技日报讯 (记者张佳欣)当有人开始哭泣时,其他人常常会感到同情和关心,但其背后的生物学原因不仅仅是激发了同情心。据 关于发布“2023年度华夏建设科学技术奖”授奖项目的公示 华夏奖字〔2023〕第4号 各有关单位: 2023年度华夏建设科学技术 。本文链接:科学家首次测量液态碳微观结构http://www.sushuapos.com/show-11-21262-0.html
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