При быстром нагревании до высоких температур золото твердеет

При быстром нагревании до высоких температур золото твердеет

Здравый суть подсказывает, что в то время, когда мы нагреваем что-то, оно- это что-то, должно становиться мягче. Но интернациональная команда исследователей, в которой лидирующую роль выполнял физики и профессор химии Дуэйн Миллер (Professor R.J. Dwayne Miller) из Университета Торонто (University of Toronto), Канада, показала прямо противоположное.

Результаты необычных изучений размещены в издании Science (Ralph Ernstorfer, Maher Harb, Christoph T. Hebeisen, German Sciaini, Thibault Dartigalongue, and R. J. Dwayne Miller. The Formation of Warm Dense Matter: Experimental Evidence for Electronic Bond Hardening in Gold, – Published online 22 January 2009 [DOI: 10.1126/science.1162697] (in Science Express Reports). Несколько канадских и германских ученыхпод руководством проф. Миллером, экспериментально подтвердила эффект упрочнения связей между атомами золота при увеличении температуры, достаточно давно предсказанный теоретиками.

Чтобы добиться желаемого, исследователи нагревали материал с немыслимой скоростью – 1 миллиард миллионов (1015) градусов в секунду.

«Это звучит необычно, кроме того парадоксально, но золото делается жёстче, вместо того, дабы мягчеть».  – говорит проф. Миллер – « Имеете возможность себе представить кузнеца, нагревающего золото для того, чтобы отбить узкий лист, внезапно нашедшего, что металл стал жёстче». Ученые разогревали золото с немыслимой скоростью увеличения температуры, которая приближается к такой во внутренних слоях звезд.

В следствии, золото нагревалось через чур скоро чтобы электроны, поглощающие энергию оптического излучения, успели столкнуться с близлежащими атомами и передать им эту энергию. Это указывает, что электроны, владея более высокой энергией, появились далеко от ядер атомов. Наряду с этим, понижается экранирующая роль этих электронов на силы притяжения между ядрами атома.

Связи между атомами становятся посильнее.

«Силы отталкивания, появляющиеся между ионами в кристалле золота, экранируются слабосвязанными электронами», – растолковывает Ральф Эрнсторфер (Ralph Ernstorfer), воображающий Университет квантовой оптики имени Макса Планка (Германия). В следствии ионы притягиваются друг к другу; в отличие от многих вторых веществ, нагрев электронов золота посредством ультракоротких лазерных импульсов ведет к тому, что силы притяжения возрастают. Вместе с ними возрастают температура плавления и твёрдость материала.

Для наблюдения за ходом опыта исследователи воспользовались разработкой фемтосекундной дифракции электронов. Отправляя пучки электронов фемтосекундной длительности на узкий кристалл золота, нагреваемый лазерами, ученые «записывали» перемещения ионов. На основании измеренных амплитуды скорости движений и значений нагрева делался вывод о том, какое влияние увеличение температуры оказывает на кристаллическую решетку.

Евгений Биргер

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА ЭДП, ХИТРОСТИ Применения

Статьи, которые будут Вам интересны: