Een drietal onderzoekers van de Franse commissie voor alternatieve energie en atoomenergie heeft veelbelovend bewijs getoond van de vorming van deuterium tot een metaalachtige toestand onder hoge druk. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, Paul Loubeyre, Florent Occelli en Paul Dumas beschrijven het proces dat ze gebruikten om een ​​deuteriummonster onder druk te zetten en het te testen op een overgangstoestand.

De theorie suggereert dat alle elementen zouden moeten overgaan naar een metallische toestand als ze worden blootgesteld aan voldoende sterke druk. Dit komt omdat op een gegeven moment hun elektronen gedelokaliseerd zullen raken. Maar het modelleren, laat staan ​​demonstreren, zulke overgangspunten is moeilijk gebleken. Vroeg onderzoek naar de overgangstoestand van waterstof leidde tot theorieën dat het een metallische toestand zou bereiken wanneer waterstofmoleculen volledig zouden dissociëren. Dat leidde tot veel pogingen om te zien of dergelijke theorieën waar waren - helaas was geen enkele succesvol. In 2000 berekende een team van de Cornell University dat waterstof zou moeten overgaan op 410 GPa. In 2020 gebruikten de onderzoekers van de huidige studie een diamanten aambeeldcel om een ​​waterstofmonster te comprimeren tot 425 GPa en gebruikten ze synchrotron-infraroodabsorptie en Raman-spectroscopie om de bandafstand van het materiaal te meten. Ze vonden een plotselinge daling van 0,6 eV naar 0,1 eV bij 80K, wat veelbelovend bewijs is van waterstofvorming in een metallische toestand zoals getheoretiseerd.

Korte tijd later suggereerde natuurkundige Alexander Goncharov dat overgangen gemakkelijker zouden moeten plaatsvinden onder omstandigheden waarin kwantumbeweging sommige atomen in staat zou kunnen stellen van de ene plaats naar de andere te tunnelen. Opmerkend dat deuteriumkernen zwaarder zijn dan waterstof, redeneerden de onderzoekers dat ze minder gedelokaliseerd zouden moeten zijn dan protonen en dus meer druk nodig zouden hebben om over te schakelen. Om erachter te komen of dat het geval was, herhaalde het team hun inspanningen voor 2020, maar deze keer gebruikten ze deuterium in plaats van waterstof. Ze ontdekten dat de bandkloof afnam op een manier die vergelijkbaar was met het waterstofexperiment, maar dit gebeurde bij 460 GPa, wat mogelijk de theorie bevestigt. De onderzoekers merkten op dat ze ook niets zagen dat erop zou wijzen dat moleculaire disassociatie in beide experimenten had plaatsgevonden. + Verder verkennen

Wetenschappers onthullen de grenzen van machine learning voor waterstofmodellen

© 2022 Science X Network