布法羅大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的轉(zhuǎn)變一項研究分析了鈉在高壓下從閃亮的金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鹘^緣體背后的化學(xué)結(jié)合。圖片:uux.cn/Dnn87，可告常州外圍（外圍經(jīng)紀) 外圍聯(lián)系（微信181-8279-1445）一二線城市快速安排上門外圍上門外圍女，全程30分鐘到達知識共享署名-共享3.0未發(fā)布
（神秘的訴們地球uux.cn）據(jù)布法羅大學(xué)（湯姆·丁奇）：在地球表面以下或太陽中心內(nèi)部足夠深的地方，物質(zhì)會在原子水平上發(fā)生變化。恒星
恒星和行星內(nèi)部不斷增加的行星壓力會導(dǎo)致金屬變成不導(dǎo)電的絕緣體。事實證明，高壓當用力擠壓時，轉(zhuǎn)變鈉會從閃亮的可告常州外圍（外圍經(jīng)紀) 外圍聯(lián)系（微信181-8279-1445）一二線城市快速安排上門外圍上門外圍女，全程30分鐘到達灰色金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯牟Ａ罱^緣體。
現(xiàn)在，訴們布法羅大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的恒星一項研究揭示了這種特殊高壓現(xiàn)象背后的化學(xué)鍵。
雖然從理論上講，行星高壓本質(zhì)上是高壓將鈉的電子擠出到原子之間的空間，但研究人員的轉(zhuǎn)變量子化學(xué)計算表明，這些電子仍然非常屬于周圍的可告原子，并且彼此化學(xué)鍵合。
“我們正在回答一個非常簡單的問題，即為什么鈉會成為絕緣體，但預(yù)測其他元素和化合物在非常高的壓力下的行為將有可能洞察更大的問題，”UB文理學(xué)院化學(xué)教授、該研究的合著者Eva Zurek博士說，該研究發(fā)表在德國化學(xué)學(xué)會雜志Angewandte Chemie上。“恒星的內(nèi)部是什么樣的？如果確實存在的話，行星的磁場是如何產(chǎn)生的？以及恒星和行星是如何演化的？這種類型的研究讓我們更接近于回答這些問題。"
這項研究證實并建立在已故著名物理學(xué)家尼爾·阿什克羅夫特的理論預(yù)測之上，這項研究是為了紀念他。
人們曾經(jīng)認為，材料在高壓下總是會變成金屬——就像理論上構(gòu)成木星核心的金屬氫——但阿什克羅夫特和杰弗里·尼頓二十年前的開創(chuàng)性論文發(fā)現(xiàn)，一些材料，如鈉，在受到擠壓時實際上可以變成絕緣體或半導(dǎo)體。他們推測，鈉的核心電子被認為是惰性的，在極端壓力下，它們會相互作用，并與外層價電子相互作用。
“我們的工作現(xiàn)在超越了Ashcroft和Neaton描繪的物理圖景，將它與化學(xué)鍵的化學(xué)概念聯(lián)系起來，”UB領(lǐng)導(dǎo)的研究的主要作者Stefano Racioppi博士說，他是UB化學(xué)系的博士后研究員。
地殼下的壓力很難在實驗室中復(fù)制，因此該團隊使用UB計算研究中心的超級計算機，對高壓下鈉原子中的電子行為進行了計算。
電子被捕獲在原子間的空隙區(qū)域，稱為電子態(tài)。這導(dǎo)致鈉從閃亮的金屬變成透明的絕緣體，因為自由流動的電子吸收并轉(zhuǎn)發(fā)光，但被捕獲的電子只是讓光通過。
然而，研究人員的計算首次表明，電子態(tài)的出現(xiàn)可以通過化學(xué)鍵來解釋。
高壓導(dǎo)致電子占據(jù)各自原子內(nèi)的新軌道。然后這些軌道相互重疊形成化學(xué)鍵，在間隙區(qū)域造成局部電荷集中。
雖然以前的研究提供了一個直觀的理論，即高壓將電子擠出原子，但新的計算發(fā)現(xiàn)，電子仍然是周圍原子的一部分。
“我們意識到，這些不僅僅是決定離開原子的孤立電子。相反，電子是由化學(xué)鍵中的原子共享的，”Racioppi說。“它們很特別。”
其他貢獻者包括來自愛丁堡大學(xué)物理與天文學(xué)院和極端條件科學(xué)中心的馬爾科姆·麥克馬洪和克里斯蒂安·斯托姆。
這項工作得到了原子壓力物質(zhì)中心的支持，這是一個由羅切斯特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國家科學(xué)基金會中心，研究恒星和行星內(nèi)部的壓力如何重新排列材料的原子結(jié)構(gòu)。
“顯然，很難進行復(fù)制木星深層大氣條件的實驗，”Zurek說，“但我們可以使用計算，在某些情況下，使用高科技激光，來模擬這種條件。”