El nuevo trabajo de un equipo que incluye a Guoyin Shen y Yoshio Kono de Carnegie utilizó alta presión y temperatura para revelar una especie de "memoria estructural" en muestras de bismuto metálico, un descubrimiento con gran potencial de ingeniería eléctrica.
El bismuto es un elemento históricamente interesante para los científicos, ya que se hicieron varios descubrimientos importantes en el mundo de la física del metal mientras lo estudiaba, incluidas observaciones importantes sobre el efecto de los campos magnéticos en la conductividad eléctrica.
El bismuto tiene varias fases. Una fase química es una configuración distintiva de las moléculas que forman una sustancia. El agua que se congela en hielo o hierve en vapor son ejemplos de cómo los cambios en las condiciones externas pueden inducir una transición de una fase a otraPero para los físicos y científicos de materiales, la aplicación de presiones y temperaturas extremas puede generar una gran variedad de otras fases. Por ejemplo, bajo condiciones de presión y temperatura crecientes, el bismuto experimenta una serie de transiciones de fase, que incluyen ocho tipos diferentes de fases sólidas observadas.lejos.
En estudios anteriores de bismuto, los cambios estructurales inducidos por la presión no se conservaron cuando se redujo la presión. Sin embargo, el equipo de investigación, que incluyó al autor principal Yu Shu y sus colegas Dongli Yu, Wentao Hu, Bo Xu, Julong He yZhongyuan Liu, de la Universidad de Yanshan, y Yanbin Wang, de la Universidad de Chicago, utilizaron una vía de condiciones sucesivas de presión y temperatura para crear una forma de bismuto que tiene una "memoria estructural" de una fase anterior.
Cuando el bismuto se lleva a un estado líquido entre 14,000 y 24,000 veces la presión atmosférica normal 1.4 a 2.4 gigapascales y a aproximadamente 1,800 grados Fahrenheit 1,250 kelvin, y luego se enfría lentamente a un estado sólido, el sólido "recuerda "algunos de los motivos estructurales de su predecesor líquido".
"El líquido a alta presión se desordena estructuralmente más cuando se aplica el calor, adoptando lo que llamamos un estado de" líquido profundo ", cuyas características estructurales permanecen incluso cuando el bismuto se enfría de nuevo a sólido", explicó Shen."Esta es la primera vez que se ve un efecto de este tipo en un metal elemental".
Fascinantemente, esta "memoria" está correlacionada con un cambio de ser repelido por un campo magnético a ser atraído por un campo magnético. El equipo cree que será posible inducir un cambio similar en las propiedades físicas en otros elementos similares,incluyendo cerio, antimonio, plutonio y otros.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :