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Double-Diamond-Amboss erzeugt einen Druck, der größer ist als der innere Kern der Erde

2021

Mit einer neuen Megadruckumgebung werden Wissenschaftler in der Lage sein, Drucke zu reproduzieren, die anderthalbmal so stark sind wie die im Erdmittelpunkt. Die spezialisierte Ambosszelle kann doppelt so viel Druck erzeugen, wie zuvor gezeigt wurde, eine Umgebung, in der sich neue Materialien bilden können und in der sich Mineralien sehr seltsam verhalten.

Wissenschaftler an Institutionen in Chicago, Deutschland und Belgien verwendeten dazu einen superstarken Röntgenstrahl im Argonne National Laboratory. Es verwendet eine ein halbes Jahrhundert alte Technik, Diamant-Amboss-Zellen, indem ein Satz von Mikro-Ambossen hinzugefügt wird. In einer Diamant-Amboss-Zelle werden zwei Diamanten im Brillantschliff verwendet, wie Sie sie in einem Verlobungsring sehen würden, aber statt eines Punkts am Boden haben sie flache Oberflächen. Eine Probe bewegt sich zwischen den beiden Diamanten, die dann zusammengepresst werden, um hohe Drücke zu erzeugen. Die Technik kann ungefähr 320 bis 360 Gigapascal erzeugen, was ungefähr dem 3-Millionen-fachen des atmosphärischen Drucks auf der Erdoberfläche und dem Druck entspricht, den Sie im Kern finden würden.

Dieses neue Modell baut auf dieser Technik auf und fügt zwischen den größeren Diamanten mit zwei Vierteln Karat Mikroambosse mit einem Durchmesser von etwa 10 bis 20 Mikrometern hinzu. Es ist ein Amboss in einem Amboss. Der Sekundärsatz besteht aus nanokristallinen Diamanthalbkugeln nach Argonne Lab. Sie sind fester und weniger spröde als andere Diamantkristalle und können einen Druck von 640 GPa erzeugen - das Sechsmillionenfache des atmosphärischen Drucks und fast das Doppelte Druck im Mittelpunkt der Erde.

Mit diesem Amboss im Amboss können Wissenschaftler einen enormen statischen Druck erzeugen, anstatt sich auf Stoßwellen zu verlassen, um die Dinge weiter zu komprimieren. Das bedeutet eine längere Beobachtungszeit, um zu untersuchen, was mit der doppelt komprimierten Probe passiert - und könnte laut Forschern die Hochdruckwissenschaft revolutionieren. Dies könnte das Studium von Materialien wie Eisen verbessern, was helfen könnte, die Verschmelzung der Erde zu erklären. Beobachtungen mit dem neuen Doppelamboss wurden diese Woche in Nature Communications veröffentlicht .

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