バイロイト大学の研究チームは、国際的なパートナーとともに、高圧および高温の研究の限界を宇宙測定に押し上げました。彼らは初めて、1テラパスカル（1,000ギガパスカル）以上の圧縮圧力で材料を作成し、同時に分析することができました。
そのような非常に高い圧力は、例えば、天王星の中心に広がっています。それらは地球の中心の圧力の3倍以上です。 Nature誌では、研究者が新素材の合成と構造解析の方法を紹介しています。
理論モデルは、極端な圧力と温度の条件下での材料の非常に珍しい構造と特性を予測します。
しかし、これまでのところ、これらの予測は、200ギガパスカルを超える圧縮圧力での実験では検証されていません。
材料サンプルをこのような極圧にさらすには、複雑な技術的要件が必要であり、同時に構造解析を行うための高度な方法はありませんでした。
このように実施された実験は、高圧結晶学のまったく新しい可能性を切り開きます。現在、実験室では、広大な宇宙の非常に高い圧力でのみ存在する材料を作成して研究することができます。
私たちが開発した方法により、初めてテラパスカル範囲の新しい材料構造を合成し、その場で、つまり実験中に分析することが可能になります。このようにして、これまで知られていなかった結晶の状態や性質、構造を学び、物質全般についての理解を深めることができます。バイロイト大学のバイロイト地質研究所（BGI）のLeonid Dubrovinsky教授は、地球型惑星の研究と革新的な技術で使用される機能性材料の合成のために貴重なアイデアを得ることができると説明しています。
彼らの新しい研究では、科学者たちは、オープンな方法を使用して、その場で（その場で）新しいレニウム化合物をどのように作成し、視覚化したかを示しています。検討中の化合物は、新しい窒化レニウム（Re₇N3）とレニウムと窒素の合金です。
これらの材料は、レーザービームによって加熱された2段のダイヤモンドアンビルセル内で極圧で合成されました。シンクロトロン単結晶X線回折により、完全な化学的および構造的特性評価が可能になりました。
2年半前、非常に高い圧力にも耐えられるレニウムと窒素をベースにした超硬金属導体を作ることに成功したとき、私たちは非常に驚きました。テラパスカル範囲で高圧結晶学を適用すれば、将来、この方向で新しい驚くべき発見をすることができます。バイロイト大学の結晶学研究所の筆頭著者であるDr.NataliaDubrovinskayaは、次のように述べています。
この研究は、ジャーナルNatureに掲載されました。
2022-05-12 13:58:41
著者: Vitalii Babkin