Фізики заявили про створення твердого металевого водню

Фізики з Гарвардського університету вперше синтезували металевий водень.

Щоб домогтися цього, вчені стиснули водень в алмазному кувадлі під тиском майже в 5 мільйонів атмосфер і охолодили до 5,5 градусів по Кельвіну, пише N+1.

фото твердого водню

Теоретики передбачають, що матеріал може виявитися надпровідником, а також може мати ряд інших незвичайних властивостей. Незалежні експерти піддають відкриття сумніву. Дослідження опубліковане в журналі Science, його огляд наводить журнал Nature.

Одна з важливих проблем синтезу металевого водню — високий тиск, який необхідний для фазового переходу.

Вігнер та Хантінгтон передбачили, що молекулярний двоатомний водень повинен перетворюватися в металевий одноатомний водень при тисках близько 250 тисяч атмосфер. Це приблизно в 250 разів більше, ніж тиск на дні Маріанської западини.

Однак експерименти показали, що ця оцінка не відповідає дійсності. Сучасні дослідження пророкують тиск фазового переходу в 4-5 мільйонів атмосфер – це еквівалентно тиску, який чинить об'єкт з масою слона, що стоїть на голці з площею поверхні вістря менше квадратного міліметра. Вважається, що зустріти металевий водень можна, наприклад, в надрах Юпітера.

Автори нової роботи стверджують, що змогли синтезувати твердий металевий водень за допомогою алмазного ковадла, що створювало тиск в 4,95 мільйона атмосфер в охолоджувальному рідким гелієм осередку. Цей прилад являє собою пару високоякісних алмазів, з плоскими відшліфованими гранями ковадла. Їх стискають, затягуючи довгі сталеві гвинти.

Вчені стежили за змінами за допомогою мікроскопа. При двох мільйонах атмосфер водень був прозорим та твердим. При 4,15 мільйонах атмосфер зразок потемнів і перестав пропускати світло. При тиску 4,95 мільйони атмосфер автори виявили, що зразок став червонуватим і почав добре відбивати світло.