Världsrekord i höga tryck avslöjar nya fysikaliska egenskaper
Igor Abrikosovs forskargrupp vid Linköpings universitet har genom ett internationellt samarbete studerat Osmium komprimerat till 7,7 miljoner atmosfärer (770 GPa). Det är ett tryck dubbelt så stort som i mitten av jorden, och dessutom nästan det dubbla jämfört det tidigare människoskapade rekordet på 400 GPa. Den ansedda vetenskapliga tidskriften Nature publicerar nu resultaten som kan bli användbara för att modellera och studera planeters och stjärnors inre, men också för att konstruera material för extrema förhållanden.
Vid höga tryck brukar det vara kristallstrukturen och de yttre elektronerna, valenselektronerna, som påverkas, men detta kunde inte förklara de experimentella resultaten. Med hjälp av superdatorer vid Nationellt Superdatorcentrum i Linköping utfördes avancerade datorsimuleringar för att finna en förklaring.
– De teoretiska beräkningarna visade att de inre elektronerna tvingades att interagera, vilket i sin tur kan påverka de interatomära avstånden, säger Igor Abrikosov. Det är ett nytt fenomen som kan få stor betydelse för vår förståelse av grundläggande fysik och kemi för mycket komprimerad materia.
Osmium med beteckningen Os i periodiska systemet är den minst komprimerbara metallen av alla. Utöver den vetenskapliga behållningen är det en teknisk bedrift att vid så högt tryck ha full kontroll över mätningarna och upptäcka ändringar i materialet med extrem precision, vilket har krävt ett samarbete där svensk, tysk och amerikansk infrastruktur använts.