Bij temperaturen zo heet als de zon en onder een druk van meer dan een miljoen keer de atmosferische druk, het metaal molybdeen smelt. Het volgen van de gesmolten geschiedenis van het metaal verduidelijkte het smeltpunt, de grens tussen vaste en vloeibare fasen. Om het smeltproces te volgen, een team focuste een röntgenstraal in de nauwe grenzen tussen twee ultraharde diamanten micro-aambeelden. Een laser verwarmde het kleine volume. De röntgenstraal maakte het mogelijk om fijne kenmerken te volgen die op unieke wijze uit het gesmolten metaal waren gevormd en die een duidelijke indicatie waren dat smelten had plaatsgevonden.

Karakterisering van smelten onder hoge druk werd gebruikt om het belangrijke gebied van de temperaturen en drukken in kaart te brengen net voordat een vast metaal smelt om een ​​plas vloeistof te worden. Metingen bij extreme temperaturen en drukken werden mogelijk gemaakt met behulp van een miniatuur diamantcel en een laser. Deze nieuwe röntgenverstrooiingsmethode maakte een nauwkeurigere fasekaart mogelijk. Het loste verschillen tussen modellen en eerdere experimenten op, en onthulde ook een nieuwe fase.

De betrouwbare detectie van het smeltpunt van materialen bij hoge druk was experimenteel moeilijk. Wat nodig is, is een manier om te bepalen of een monster vast of vloeibaar is in een kleine hogedrukcel. Met deze nieuwe methode gecontroleerde laserverwarming en snelle afkoeling creëerden een meetbare structurele handtekening die de reis van een materiaal naar de gesmolten toestand labelde.

In het onderzoek, een team heeft een klein stukje molybdeenmetaal ingeklemd tussen miniatuur diamanten aambeelden. Ze persten het metaal tot extreme druk:meer dan een miljoen keer de atmosferische druk van de aarde. Ze gebruikten infrarood laserstralen om het monstervolume te verwarmen tot extreme temperaturen tot aan het oppervlak van de zon. Tegelijkertijd, een heldere, sterk gefocuste röntgenstraal genereerde diffractiepatronen. Deze patronen zijn gevoelig voor de microkristallijne toestand van het metaal. Onderzoekers ontdekten dat de verdeling van de aanvankelijke kristallijne korrelgroottes na aanvankelijke verwarming tot grotere diameters groeide.

Toen het monster smolt, de korrels verdwenen. En, na snelle afkoeling, de vloeistof herkristalliseerde met veel kleinere korrels. Deze beoordelingen kunnen worden gebruikt om de vraag te beantwoorden, zelfs achteraf, of een bepaalde temperatuurschommeling het metaal deed smelten. De structurele veranderingen zijn een nieuwe, betrouwbaarder criterium voor het verkennen van de fasekaart bij extreme druk en temperatuur. Deze nieuwe benadering verbeterde de nauwkeurigheid van de molybdeenfasekaart en verwijderde discrepanties tussen theorie en minder nauwkeurige metingen in de wetenschappelijke literatuur.

Ook, de studie van de microstructuur dicht bij maar onder het smeltpunt onthulde een nieuwe fase met zeer getextureerde herschikking van fijne korrels. Het is vergelijkbaar met de getextureerde structuur die wordt gevonden na afzetting van metaalfilms op een substraat door dampcondensatie. Het leren manipuleren van deze microstructuren heeft implicaties voor een groot aantal toepassingen bij hoge temperaturen, inclusief mechanische eigenschappen van materialen in motoren en bewapening.