动态高压：为何它能产生金属流体氢
材料科学
2015-12-09 v1 无序系统与神经网络
摘要
在 Wigner 和 Huntington (WH) 于 1935 年预言金属流体氢存在数十年后，人们通过动态压缩成功制备了金属流体氢。实验获得的密度与 WH 预言的密度相差仅在几个百分点以内。金属流体氢是通过对液态 H2 进行多次冲击压缩实现的，这种压缩是准等熵的，且在寿命为 100 ns 的实验中氢达到了热平衡。准等熵意味着压缩过程是等熵的，但具有足够的温度和熵，以驱动液态 H2 在 9 倍压缩和压力 P=140 GPa (1.4 Mbar) 时 crossover 到简并流体氢。该金属流体高度简并：T/TF ≈ 0.014，其中在金属化密度 0.64 mol H/cm³ 处，温度 T=3000 K，费米温度 TF =220,000 K。动态压缩是通过超音速、绝热、非线性流体动力学实现的，其基本思想是在十九世纪由欧洲大学发展起来的。如今，动态压缩对科学界来说通常还是陌生的。本文旨在简要回顾：(i) 动态压缩及其对材料的影响，(ii) 导致专门设计用于制备金属流体氢的样品架的考量因素，以及 (iii) 关于制备金属氢的动态压缩与静态压缩的相互比较。
引用
@article{arxiv.1406.2899,
title = {Dynamic high pressure: Why it makes metallic fluid hydrogen},
author = {W. J. Nellis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.2899},
year = {2015}
}
备注
26 pages with 9 figures