Ученые LLNL открыли новый способ экстремальной заморозки металлов

схожие новости

В недавнем исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые  Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) Бабак Сэдиг, Луис Зепеда-Руис и Джон Белоф сообщают о новом механизме затвердевания меди, который дает атомистический взгляд на ступенчатое правило Оствальда и меняет фундаментальные представления о гетерогенной нуклеации при высоком давлении. Они обнаружили, что процесс кристаллизации протекает через неравновесную фазу и что эта фаза может быть кинетически стабилизирована температурой.

Точное понимание того, как это происходит в атомистическом масштабе, долгое время было загадкой относительно жидкостей, сжатых до высокой плотности, например, в центре планет (как при затвердевании железа в центре Земли) или в лабораторных экспериментах. Впервые ученые LLNL смогли напрямую предсказать из компьютерного моделирования, используя один из самых мощных суперкомпьютеров, реальную фазовую диаграмму кристаллизующегося металла в динамических экспериментах. Команда учла механизм шагового правила Оствальда в атомном масштабе, когда жидкость сжимается до высокого давления.

— Кинетическая стабилизация метастабильных фаз в быстро охлаждаемых металлах и сплавах была установлена ​​в экспериментах на протяжении десятилетий, однако атомистические теории, которые могут количественно предсказать условия затвердевания, создающие неравновесные фазы, все еще находятся на начальном этапе, — пояснил ведущий автор Сэди, — Используя современные методы моделирования, мы попытались предоставить основу для прогнозирования контроля процесса для разработки совершенно новых материалов с использованием как современной лазерной платформы, так и классического нагрева в печах.

Моделирование процесса гетерогенной нуклеации, выполняемое на графических процессорах суперкомпьютера LLNL «Лассен», показывает, что зарождение сначала происходит через нестабильную объемно-центрированную кубическую фазу. Это контрастирует с обычным представлением о том, что металл сам зарождает фазу, которая является наиболее благоприятной по свободной энергии, как обычно представлено на диаграмме состояния вещества в соответствии с правилом Оствальда.

Информация о данном исследовании была опубликована пресс-службой Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL).

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

Британским ученым удалось измерить силу извержения подводного вулкана

Геологи Британии пришли к выводам, что извержения вулканов глубоко в океане способны спровоцировать мощный выброс энергии, которой хватило бы для обеспечения целого государства. Ранее специалисты...

Робособака от Boston Dynamics прогулялась по Чернобылю

Как сообщается на странице в Facebook Государственного агентства Украины по управлению зоной отчуждения, в зоне в Чернобыле были проведены испытания робота Spot компании «Boston...

В Америке пытаются опровергнуть теорию Эйнштейна

В Университете штата Северная Каролина ученые разработали теорию, которая, по их мнению, объясняет мир лучше, чем теория относительности Эйнштейна. Новая теория американских ученых о пространстве...

Австралийские исследователи создают дроны для мониторинга COVID-19

В течение 2020 года исследователи из Университета Южной Австралии (UniSA) старались создать технологию, которая сможет удаленно контролировать пандемию. Видеоролик их проекта был опубликован на...

Раскрыта главная опасность дельта-варианта COVID-19

Специалисты утверждают, что дельта-вариант коронавируса SARS-CoV-2, который образовался в Индии, более заразен, но менее опасен с точки зрения риска госпитализации и смерти. Новый штамм коронавируса...

В куске янтаря нашли цветок возрастом 100 млн лет

В бирманском янтаре обнаружили новый вид цветка, которому около 100 миллионов лет. Стало известно, что эти растения середины мелового периода. Нашли его ученые университета штата...

Глаза поглощают визуальную информацию даже при высокой скорости движения

Новое исследование доказывает, что наши глаза поглощают важную информацию из окружающей среды в периоды быстрого движения, когда глаза резко переключаются с одной точки фокуса...

Ученые в Малайзии выслеживают шерстокрылов на деревьях

«‎Ученые сканировали верхушки деревьев через бинокль и тепловизионный монокуляр, а я смотрел на ветви и листья, делая вид, что знаю, что искать. Был прохладный...

Исследователи поднимают объекты звуковыми волнами

Исследователи создали технологию, использующую звуковые волны для перемещения небольших объектов, не касаясь их. Существует некий оптический пинцет, использующий свет для создания молекул и перемещения микроскопических...