Исследователи из Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН сделали важное открытие, выявив при экстремальных условиях давления и температуры необычный переход плазмы цезия из одного физического состояния в другое, которое отличается кардинально различной электропроводностью. Об этом сообщается в пресс-релизе Минобрнауки, а подробности можно найти на Pln-Pskov.Ru.
В ходе своих экспериментов ученые использовали метод квантовой молекулярной динамики, что позволило им выявить неожиданный физический эффект. В процессе сжатия цезия они обнаружили, что в нем могут сосуществовать два различных промежуточных состояния системы атомов, обладающих почти идентичным давлением, но кардинально разными показателями электропроводности. Данный переход происходит в области многократной ионизации, что позволяет выделить два различных состояния плазмы.
Одним из ключевых результатов исследования стало установление того, что этот переход является самостоятельным и не связан с известными процессами плавления или испарения. Ученые смогли определить местоположение двух так называемых критических точек. Эти параметры обозначают границы, за которыми сосуществование двух фаз становится невозможным. Авторы исследования подчеркнули, что до настоящего времени в системах, состоящих из атомов одного химического элемента, не наблюдалось наличия двух критических точек на линии фазового равновесия.
Полученные результаты имеют большое значение для физики высоких плотностей энергии, особенно в контексте интерпретации процессов, происходящих при воздействии мощных лазеров и пролете быстрых тяжелых ионов через различные вещества. Как отметил один из исследователей Филаткин, понимание природы этого фазового перехода поможет лучше описывать и предсказывать ранее неизвестные аномалии в поведении материалов в самых экстремальных условиях, которые могут возникать в необъятной Вселенной.