Opis projektu
Kiedy dokładnie wodór przechodzi w stan metaliczny?
Najlżejszy pierwiastek układu okresowego, wodór, jest najbardziej rozpowszechniony we wszechświecie. Wodór w postaci metalicznej można znaleźć we wnętrzu Jowisza. Osiemdziesiąt lat temu naukowcy przewidzieli, że taki stan skupienia wodoru można uzyskać także w niższych temperaturach. Rozwój mechaniki kwantowej pozwala przypuszczać, że metaliczny wodór pod wysokim ciśnieniem będzie wykazywać mnóstwo niesamowitych właściwości. Finansowany ze środków UE projekt MetElOne ma umożliwić przeprowadzenie innowacyjnych badań nad wodorem, które pozwolą rzucić światło na jeden z najbardziej podstawowych i dotąd nierozwiązanych problemów fizyki materii skondensowanej – metalizację pierwszego pierwiastka układu okresowego. W szczególności badania pozwolą przeprowadzić analizę diagramu fazowego i wskazać warunki ciśnienia i temperatury, w których wodór zyskuje właściwości metaliczne w stanie stałym i płynnym.
Cel
Element number one, hydrogen, is the simplest and most abundant element in the universe. The relative abundance is reflected in the gas giant Jupiter, where under extreme pressures and temperatures, hydrogen exists in a dense metallic fluid state. In 1935, it was predicted that such a metallic state could also be realised at considerably lower temperatures, whereby the quantum molecular solid would dissociate under compression into an atomic metal. With the development of modern quantum mechanics, this metallic state of hydrogen is now expected to exhibit a whole host of fascinating properties at high pressure, from room temperature superconductivity, to a novel superfluid liquid ground state. The pursuit of these phenomena has been the principal scientific driver in high-pressure research and inspires many from interdisciplinary fields of science. In the eight decades that have passed since the initial prediction, there has been a vast amount of interesting phenomena discovered experimentally. Breakthroughs in diamond anvil experiments in the past five years have led to the discovery of two novel solid phases, suggesting that we are tantalizingly close to the metallization conditions, but at the limit of what can be currently achieved. For now, the metallic state remains elusive. I propose a novel hydrogen research program that will combine complex diamond sculpting, time resolved spectroscopy and novel fast compression techniques to extend the pressures achievable in static compression experiments. Using these state-of-the art diagnostics, I will explore the phase diagram and pinpoint the P-T conditions at which hydrogen becomes metallic in the solid and fluid states. With my experience in ultra-high pressure studies of hydrogen, together with resources unmatched anywhere else, the project promises to resolve many outstanding questions surrounding one of the most fundamental unsolved problems in condensed matter physics: the metallization of element one.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
EH8 9YL Edinburgh
Zjednoczone Królestwo