สสารชนิดใหม่อาจเป็นของแข็งและของเหลวในคราวเดียว
ในสถานะที่ละลายในโซ่นี้ชั้นหลอมเหลวและของแข็งจะพันกันที่ระดับอะตอม เมื่อเร็ว ๆ นี้การใช้คอมพิวเตอร์จำลองนักวิจัยเกลี้ยกล่อมโพแทสเซียมเสมือนจริงให้กลายเป็นรัฐที่หลอมละลายด้วยโซ่โดยการเปิดเผยโลหะให้อยู่ในสภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูงมาก
ยิ่งกว่านั้นรัฐคู่นี้ยังคงมีอยู่แม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการทดลองภายในการจำลอง หลักฐานนี้ยังแสดงให้เห็นว่าสถานะที่หลอมด้วยโซ่เป็นสสารชนิดที่เสถียรและไม่เพียง แต่เป็นการเปลี่ยนระหว่างของแข็งและของเหลว
การทดลองเหล่านี้ได้ดำเนินการในระดับอะตอมในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง แต่มันจะเป็นอย่างไรในการเก็บวัตถุในสถานะที่แปลกประหลาดนี้
"มันจะดูและรู้สึกเหมือนทึบดังนั้นคุณสามารถหยิบมันขึ้นมาได้แล้วมันจะมีส่วนที่เป็นของเหลวที่สามารถรั่วไหลออกมาได้" Andreas Hermann ผู้เขียนร่วมศึกษาฟิสิกส์การคำนวณกับคณะวิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเอดินบะระแห่งเอดินเบอระ และดาราศาสตร์ในสกอตแลนด์บอกวิทยาศาสตร์สด
“ แต่เมื่อของเหลวหายไปจากวัสดุส่วนที่เป็นของแข็งบางส่วนจะละลายเพื่อเติมเต็ม” เฮอร์มันน์กล่าว
นักวิจัยได้แสดงให้เห็นแล้วในการศึกษาก่อนหน้านี้ว่าโพแทสเซียมซึ่งเป็นโลหะที่มีปฏิกิริยาสูงมีความแปลกเล็กน้อย พวกเขาแสดงให้เห็นว่าภายใต้แรงดันสูงโพแทสเซียมก่อตัวเป็นโครงสร้างผลึกที่ผิดปกติซึ่งมีสองแบบที่ผสมผสานกันระหว่าง "จากการจัดเรียงอะตอมอย่างง่าย ๆ ไปสู่สิ่งที่ซับซ้อนมาก" เฮอร์มันน์กล่าว
สำหรับการศึกษาใหม่นักวิทยาศาสตร์ได้จำลองสถานการณ์ที่โพแทสเซียมมีอุณหภูมิสูงนอกเหนือไปจากแรงดันสูง การรวมการเรียนรู้ของเครื่องเข้ากับแบบจำลองช่วยเพิ่มจำนวนอะตอมได้มากขึ้น - 20,000 ในคราวเดียวในกรณีนี้ - ที่ผู้เขียนศึกษาสามารถทดสอบได้
ในสถานการณ์จำลองใหม่เมื่อสิ่งต่าง ๆ ร้อนขึ้นโพแทสเซียมก็ทำสิ่งที่แปลกมาก หลังจากที่อะตอมก่อตัวเป็นโครงสร้างตาข่ายที่เชื่อมต่อกันแล้วอะตอมในหนึ่งตาข่ายนั้นเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาและคงสถานะของแข็งไว้ แต่สัญญาณจากขัดแตะอื่นหายไปแสดงความผิดปกติในอะตอมผู้เขียนการศึกษาตั้งข้อสังเกต
ในคำอื่น ๆ อะตอมเหล่านี้กลายเป็นของเหลวในขณะที่เพื่อนบ้านอะตอมของพวกเขายังคงแข็งสร้างรัฐที่ไม่แข็งจริงหรือของเหลว แต่ส่วนผสมทั้งสอง "เชื่อมต่อกันในระดับอะตอม" เฮอร์มันน์กล่าวว่า
เมื่อตัวอย่างโพแทสเซียมมาถึงสถานะคู่นี้พวกมันจะสะท้อนเป็นส่วนของเหลวและส่วนที่เป็นของแข็งแม้กระทั่งหลังจากที่ความร้อนสูงขึ้นหลายร้อยองศา
การศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าโพแทสเซียมไม่ได้เป็นเพียงองค์ประกอบเดียวที่พัฒนาสองอะตอมที่เชื่อมต่อกันของอะตอมภายใต้ความกดดันที่รุนแรงและองค์ประกอบเหล่านี้ - "เพื่อนบ้านของโพแทสเซียมและที่อื่น ๆ ในตารางธาตุ" - อาจมีคุณสมบัติเป็นของเหลวและ เฮอร์แมนน์กล่าว
และระบบการเรียนรู้ของเครื่องที่ผู้เขียนการศึกษาพัฒนาขึ้นเพื่อตรวจสอบโพแทสเซียมสามารถใช้กับสารอื่น ๆ เพื่อถอดรหัสว่าสภาพอากาศที่รุนแรงส่งผลต่อพวกเขาในระดับอะตอมได้อย่างไร
“ นี่เป็นข้อพิสูจน์ถึงหลักการ: เทคนิคราคาถูกแบบคำนวณได้ซึ่งสามารถอธิบายวัสดุในช่วงความกดดันและอุณหภูมิที่หลากหลายรวมถึงสภาวะแปลกใหม่บางอย่างที่เราเขียนบทความนี้” เฮอร์มันน์กล่าว "นั่นคือเป้าหมายของเราเพื่อไปยังวัสดุอื่นที่เราสามารถตอบคำถามที่เกี่ยวข้องกับวัสดุศาสตร์"
การค้นพบนี้จะถูกตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสารวารสารวิชาการวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
