یک مطالعه جدید ساختار کریستالی جدیدی را برای هیدروژن فشار بالا نشان می دهد – ScienceDaily

[ad_1]

عناصر جدول تناوبی می توانند اشکال مختلفی داشته باشند. برای مثال کربن به صورت الماس یا گرافیت بسته به شرایط محیطی در زمان تشکیل وجود دارد. ساختارهای کریستالی که در محیط‌های با فشار فوق‌العاده تشکیل شده‌اند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند، زیرا شواهدی برای شکل‌گیری سیارات ارائه می‌دهند. با این حال، بازآفرینی چنین محیط‌هایی در آزمایشگاه دشوار است و دانشمندان مواد اغلب برای شناسایی وجود چنین ساختارهایی بر پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی تکیه می‌کنند.

در این راستا، هیدروژن برای تجزیه و تحلیل توزیع ماده در جهان و رفتار سیارات گازی غول پیکر اهمیت ویژه ای دارد. با این حال، ساختارهای کریستالی هیدروژن جامد پرفشار به دلیل دشواری انجام آزمایش‌های مربوط به هیدروژن با فشار بالا هنوز بحث‌برانگیز است. علاوه بر این، مدل ساختاری توسط تعادل ظریفی از عوامل، از جمله نیروهای الکتریکی بر روی الکترون‌ها و نوسانات تحمیل‌شده توسط مکانیک کوانتومی، کنترل می‌شود، و برای هیدروژن، نوسانات به‌ویژه بزرگ است و پیش‌بینی فازهای بلوری آن را حتی دشوارتر می‌کند.

اخیراً در یک مطالعه مشترک منتشر شده در معاینه فیزیکی Bیک تیم جهانی از محققان از جمله پروفسور ریو مازونو و دانشیار کنتا هونگو از موسسه پیشرفته علوم و فناوری ژاپن، با استفاده از ترکیبی مبتکرانه از شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای و علم داده، با این مشکل مقابله کردند و ساختارهای کریستالی مختلفی را برای هیدروژن در دماهای پایین آشکار کردند. تا 0 K و فشارهای بالا.

برای ساختارهای کریستالی فشار بالا، ما توانستیم چندین مدل کاندید را با استفاده از یک روش علم داده جدید که به نام الگوریتم ژنتیک و غیره شناخته می شود، تولید کنیم. پروفسور Maezono توضیح می دهد که آیا این کاندیداها واقعاً فازهایی هستند که از فشار بالا جان سالم به در می برند یا خیر، فقط می توان با شبیه سازی با وضوح بالا تعیین کرد.

بر این اساس، این تیم با استفاده از تکنیکی به نام «بهینه‌سازی ازدحام ذرات» و محاسبات تئوری چگالی عملکردی (DFT) به دنبال ساختارهای ممکن مختلفی بودند که می‌توان با 2 تا 70 اتم هیدروژن در فشار بالای 400 تا 600 گیگا پاسکال (GPa) تشکیل داد. و پایداری نسبی آنها را با استفاده از روش کوانتومی مونت کارلو از اصول اولیه و تنظیمات انرژی نقطه صفر DFT برآورد کنید.

این جستجو 10 ساختار بلوری احتمالی را تولید کرد که قبلاً به طور تجربی کشف نشده بودند، از جمله نه بلور مولکولی و یک ساختار مخلوط، Pbam-8، شامل لایه‌های کریستالی اتمی و مولکولی که به طور متناوب ظاهر می‌شوند. با این حال، آنها دریافتند که هر 10 سازه ناپایداری های دینامیکی ساختاری را نشان می دهند. برای به دست آوردن یک ساختار پایدار، تیم Pbam-8 را در جهت ناپایداری منتشر کرد تا یک ساختار پایدار پویا جدید به نام P2 را تشکیل دهد.1/ ج-8. دکتر هونگو می‌گوید: «ساختار جدید یک نامزد امیدوارکننده برای فاز هیدروژن جامد است که در شرایط فشار بالا، مانند آنچه در اعماق زمین است، تحقق می‌یابد.

ساختار جدید پایدارتر از Cmca-12 است، ساختاری که قبلاً یک نامزد معتبر در H است.2-فاز PRE، یکی از شش فاز ساختاری شناسایی شده برای هیدروژن جامد در فشار بالا (360 تا 495 گیگا پاسکال)، که در دمای نزدیک به 0 کلوین پایدار است. تیم با مقایسه طیف مادون قرمز این دو ساختار، نتایج خود را بیشتر تایید کرد. مدل مشابهی را نشان داد که معمولاً برای H مشاهده می شود2مرحله پیش نمایش.

اگرچه این یک کشف جالب است، پروفسور مازونو اهمیت نتایج آنها را توضیح می دهد: «مسئله کریستال های هیدروژن یکی از چالش برانگیزترین و غیرقابل حل ترین مسائل در علم مواد است. بسته به نوع تقریب مورد استفاده، برآوردها می توانند به طور قابل توجهی متفاوت باشند و اجتناب از تقریب یک چالش معمولی است. با تأیید نتایج ما، می‌توانیم تحقیقات خود را در مورد سایر مشکلات پیش‌بینی ساختار، مانند ترکیبات سیلیکون و منیزیم، که تأثیر قابل‌توجهی بر زمین و علوم سیاره‌ای دارند، ادامه دهیم.»

منبع تاریخ:

مواد ارائه شده توسط موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن. توجه: محتوا را می توان برای سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

https://20khababr.ir
https://afkharebartar.ir
https://akhabarebartar.ir
https://andnews.ir
https://avatefepak.ir
https://baranmajale.ir
https://behtaringam.ir
https://daltek.ir
https://elmitarin.ir
https://fardayeashena.ir
https://forbos.ir
https://foxirani.ir
https://gisoon.ir
https://hodhodirani.ir
https://iranisard.ir
https://kahkashani.ir
https://lasttimes.ir
https://lilaki.ir
https://livejame.ir
https://magirani.ir
https://majaleiranian.ir
https://mervina.ir
https://mineralnews.ir
https://modirezard.ir
https://momon.ir
https://moniseh.ir
https://nationaliran.ir
https://netcrafti.ir
https://news-single.ir
https://newsexpress.ir
https://newslife.ir
https://newsspot.ir
https://newsteen.ir
https://nikmag.ir
https://officemag.ir
https://okaziyon.ir
https://one-news.ir
https://pandamag.ir
https://parsroids.ir
https://patris-fun.ir
https://senatornews.ir
https://seratmag.ir
https://sibala.ir
https://sohanian.ir
https://sosokan.ir
https://tazekhabari.ir
https://technoirani.ir
https://timesirani.ir
https://yamorani.ir
https://yandexkhabari.ir
https://abdoosnews.ir
https://zehnenoandinsh.ir
https://abestanews.ir
https://abtinnews.ir
https://akhbarebartaaar.ir
https://akhbaremaaaa.ir
https://akhbareshomaaa.ir
https://akhshijnews.ir
https://atrinnews.ir
https://atroticnews.ir
https://atshnews.ir
https://bashariatemrooz.ir
https://dastesalamatt.ir
https://dostemansalam.ir
https://elementorsite.ir
https://emrooztafahom.ir
https://ensanedirooooooz.ir
https://etelaresankhabar.ir
https://examplenews.ir
https://fardaalefba.ir
https://gisooyekhabar.ir
https://halohekayatha.ir
https://hashtadonoh.ir
https://hekayatfardayeemaaa.ir
https://honarmandkhabar.ir
https://istgaheshomareyek.ir
https://ketabkhoooon.ir
https://kimyagaaaar.ir
https://markazeakhbar.ir
https://masternewss.ir
https://mohamadrezasite.ir
https://morvarideasia.ir
https://mramins.ir
https://naserinews.ir
https://nasermr.ir
https://newsamins.ir
https://newsatropat.ir
https://newscenterals.ir
https://newsmineral.ir
https://newsouls.ir
https://newspishgamannn.ir
https://newssalam.ir
https://newsshans.ir
https://newsworlds.ir
https://parinews.ir
https://patris-music.ir
https://poshtibannews.ir
https://powernewss.ir
https://recordejadid.ir
https://salamnewws.ir
https://23ncfst.ir/
https://amiran-carpet.ir/
https://armanenergytec.ir/
https://blogenews.ir/
https://blogkhoon.ir/
https://bvfars.ir/
https://charsounews.ir/
https://chsnews.ir/
https://dezfil.ir/
https://dmwebmaster.ir/
https://dota2news.ir/
https://erfanhd.ir/
https://etminan110.ir/
https://faratarazkhabar.ir/
https://farsgardi20.ir/
https://footynews.ir/
https://goto98.ir/
https://ilyarkhabar.ir/
https://ir2khabar.ir/
https://iranalmanac.ir/
https://irandaryafest.ir/
https://khabarehaft.ir/
https://khabarontime.ir/
https://lolsms.ir/
https://maadgig.ir/
https://masoudtb.ir/
https://mp3news.ir/
https://music-ha.ir/
https://nakhlestankhabar.ir/
https://newcharge.ir/
https://news-links.ir/
https://news180.ir/
https://pimn.ir/
https://prmf.ir/
https://pvnews.ir/
https://rejawnews.ir/
https://sahab-co.ir/
https://samanbarg.ir/
https://semanews.ir/
https://shirinonews.ir/
https://soheilesonghor.ir/
https://tacity.ir/
https://taktanews.ir/
https://tarabaranmag.ir/
https://telegram-persian.ir/
https://tfcenter.ir/
https://trika.ir/
https://velninews.ir/
https://vidnaz.ir/
https://wajnews.ir/
https://your-news.ir/
https://zangannews.ir/
https://2016downloadnew.ir/
https://paxsolomusic.ir/
https://daryamedia.ir/
https://andikakhabar.ir/
https://seo-pbn.ir/
https://ghezelwich.ir
https://panaztebtabriz.ir
https://shayna-net.ir
https://kanooneslamshahr.ir
https://raynuts.ir
https://honare2.ir
https://itsama.ir
https://flingpet.ir
https://foreverpro.ir
https://fraeesi.ir
https://gkhabar.ir
https://18amlak.ir
https://pooyesh-khabar.ir
https://matsef.ir
https://photo-land.ir
https://tabarestan118.ir
https://disachain.ir
https://chikaapp.ir
https://mahestan18.ir
https://radyaabkala.ir
https://c-civil.ir
https://saeeed.ir
https://copytops.ir
https://modirsearch.ir
https://shz1music.ir
https://m-khosravi.ir
https://iranhayashi.ir
https://iranian-dress.ir
https://gigblog.ir
https://basitcg.ir
https://mashhadhekmat.ir
https://rahetamin.ir
https://radolyamani.ir
https://bnemati.ir
https://face-wood.ir
https://tourvare.ir
https://centertasisat.ir
https://bidarirafsanjan.ir
https://namahaa.ir
https://30pp.ir
https://script-tabadol-link.ir
https://simayesarbedar.ir
https://pakdashtiha.ir
https://rentacars.ir
https://2019movies.ir
https://ekar24.ir
https://saber-ramezani.ir
https://teb-saharsina.ir