💡 Команда ученых под руководством профессора Павела Юнгвирта из Института органической химии и биохимии Чешской академии наук (ИОХБ, Прага) обнаружила неизвестный ранее феномен, возникающий при переходе жидкости из неметаллического в проводящее металлическое состояние.
В этом процессе они выявили уникальную фазу, где система стремительно ⚡ переключается между металлическими и неметаллическими свойствами, не задерживаясь надолго ни в одном из состояний.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications 🔬, основано на молекулярном моделировании высокого уровня. Работа проводилась совместно с Оксфордским университетом, Карловым университетом (Прага) и Институтом физической химии им. Я. Гейровского.
🎯 Учёные давно изучают условия перехода веществ в металлическое состояние. Их работа бросает вызов классическим представлениям, демонстрируя, что некоторые жидкости могут проявлять «металличность», не свойственную твёрдым телам.
Ранее команда привлекла внимание публикацией в Science 🌐, где описала, как растворение щелочных металлов (лития, натрия, калия) в жидком аммиаке приводит к фазовому переходу раствора из синего в золотисто-металлический цвет. При этом высвобождающиеся электроны формируют зону проводимости, превращая жидкость в металл.
🚀 Используя методы фотэлектронной спектроскопии и симуляции молекулярной динамики, учёные выдвинули гипотезу: между неметаллической и металлической фазами существует третье состояние с ультрабыстрыми переключениями (до десятков фемтосекунд ⏱️).
«Раньше никто не предполагал, что система может так быстро колебаться между состояниями. Мы уверены: наши прогнозы точны и заслуживают внимания», — подчёркивает Юнгвирт.
Сейчас команда ищет способы экспериментально подтвердить открытие. «Сложность — в скоротечности перехода. Планируем использовать сверхбыстрые лазеры», — говорит Марко Витек, ведущий автор работы.
Если гипотеза подтвердится, это откроет новую главу на стыке физики и химии 🌟, переписывая учебники о фундаментальных процессах в материалах.
Материал предоставлен Институтом органической химии и биохимии Чешской академии наук.