新物质形态：原子可同时为固态和液态
刘霞
2019年04月10日 来源：科技日报
据物理学家组织网8日报道，科学家们已经发现了一种新的物质形态：链融态（chain-melted state），其中原子可同时以固态和液态存在。
迄今为止，人们普遍认为，物理材料中的原子只能以固态、液态或气态这3种状态之中的一种存在。但研究人员发现，在极端条件下，某些元素可“一人分饰两角”，同时展现出固态和液态的特性。
英国爱丁堡大学和中国西安交通大学科学家团队进行的研究显示，对钾这种简单的金属施加高温高压，会创造出链融态——其中，钾元素的大部分原子形成固体晶格结构；但该结构同时还包含另一组以流体排列的钾原子。
在研究中，团队使用功能强大的计算机，模拟了20000个钾原子在极端条件下的表现，结果表明，形成的新结构代表了新的、稳定的物质态。
他们解释称，对原子施加压力会导致两个相互链接的固体晶格结构的形成，其中一个晶格中原子之间的化学相互作用很强，这意味着，当结构被加热时它们保持固态；而其他原子则熔化成液态。
研究人员表示，在合适的条件下，包括钠和铋在内的6种以上的元素能以新发现的这种状态存在。
研究负责人、爱丁堡大学物理与天文学院的安德烈亚斯·赫尔曼博士在《美国国家科学院院刊》上撰文称：“钾是我们所知道的最简单的金属之一。我们已经证明，这个不寻常但稳定的状态是部分固体和部分液体，在其他材料中重构这一状态或有多种应用。”
不过，新发现的结构究竟仅代表一种独特的物质状态，还是两种状态之间的过渡状态，研究人员仍需进一步确定。（刘霞）
