原子鏈以閃電般的速度在金屬內(nèi)部移動(dòng)

當(dāng)研究人員在極端壓力下模擬行星芯的特性時(shí)，以前已經(jīng)觀察到一種現(xiàn)象，現(xiàn)在在大氣壓下的純鈦中也觀察到這種現(xiàn)象。原子鏈以閃電般的速度散布在固體材料內(nèi)部。

“我們發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象改變了我們對金屬中傳質(zhì)的思考方式。它解釋了我們直到現(xiàn)在還無法理解的金屬特性。現(xiàn)在從實(shí)際意義上講這是什么還為時(shí)過早，但是更多我們知道怎料在不同條件下的功能，更好的機(jī)會(huì)，我們必須開發(fā)新的或改進(jìn)的性能的材料，”達(dá)維德Sangiovanni的，研究人員在已發(fā)布在劉和文章的主要作者理論物理科說體育復(fù)習(xí)信。

晶體結(jié)構(gòu)

在諸如金屬的固體材料中，原子以組織良好的晶體結(jié)構(gòu)排列，彼此之間有一定距離。擴(kuò)散通常發(fā)生在原子的孤立“稀有”躍點(diǎn)變?yōu)榭瘴?晶體缺陷)的情況下。但是，對于某些材料(例如高溫下的快速離子導(dǎo)體或行星芯中發(fā)現(xiàn)的極高壓力下的水(“超離子冰”)和鐵)，長原子/離子鏈可能突然開始以驚人的高速度移動(dòng)作為一個(gè)實(shí)體。該過程以皮秒或納秒的時(shí)間尺度發(fā)生，并且不影響晶體結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象有時(shí)被稱為“持久擴(kuò)散””，“超離子擴(kuò)散”或“類液體擴(kuò)散”，并且已在許多理論論文中進(jìn)行了描述。

然而，他與Linköping大學(xué)以及德國和俄羅斯的大學(xué)的同事一起得出的最令人興奮的發(fā)現(xiàn)是，在純鈦的立方相中，在正常的大氣壓下和低于200℃的溫度下，都可以發(fā)生相同的擴(kuò)散。熔點(diǎn)。

協(xié)同擴(kuò)散

鈦，鋯和ha都在元素周期表的IVB組中，具有一些研究人員至今無法解釋的特征。

Davide Sangiovanni說：“在本文中，我們證明了IVB族金屬在其立方結(jié)構(gòu)中的異常性質(zhì)來自于協(xié)調(diào)擴(kuò)散，其中原子鏈在固態(tài)晶體中蠕動(dòng)。”